Ein isosteres und fluoreszierendes DNA‐Basenpaar aus 4‐Aminophthalimid und 2,4‐Diaminopyrimidin als C‐Nucleoside

Eine 13mer DNA‐Duplexstruktur, die in zentraler Position das artifizielle Basenpaar aus 4‐Aminophthalimid und 2,4‐Diaminopyrimidin (4AP:DAP) enthält, wurde mithilfe optischer Spektroskopie und NMR‐Spektroskopie charakterisiert. Die Fluoreszenz von 4AP weist eine große Stokes‐Verschiebung von Δ λ =124 nm und eine Quantenausbeute von Φ F =0.24 auf. Die NMR‐Struktur zeigt zwei Wasserstoffbrücken zwischen den Nucleosiden und bestätigt die künstliche Basenpaarung. Im Unterschied dazu bevorzugt der 4‐N,N‐Dimethylaminophthalimid‐Rest die syn‐Konformation in DNA. Entsprechend ist die Fluoreszenzintensität dieses Chromophors in DNA sehr gering, und die NMR‐Struktur zeigt keine Bindung mit dem DAP. Primerverlängerungsexperimente mit DNA‐Polymerasen ergaben, dass das 4AP‐Nucleosid nicht nur an der gewünschten Position gegenüber vom DAP des Templats eingebaut wird, sondern auch bis zum Volllängenprodukt überwunden wird. Die dabei beobachtete Selektivität stützt die NMR‐Resultate.