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Lexikon der Biologie: Festphasensynthese

Festphasensynthese w, chemische Synthese von Stoffen, die während der Synthese über kovalent verknüpfende Gruppen (sog. Linker) an feste Phasen gekoppelt sind, um nach erfolgter Synthese durch Abspaltung der Linkergruppen freigesetzt zu werden. Die Festphasensynthese hat sich besonders bei der Synthese linearer Makromoleküle (Proteine und Nucleinsäuren) bewährt, da sie die zyklische Wiederholung von Reaktionsschritten, wie es für die schrittweise Anheftung der Monomerbausteine (Aminosäuren, Mononucleotide) an die wachsenden Ketten erforderlich ist, besonders erleichtert und zu deren Automatisierung geführt hat. Die in jedem Schritt angefügten Monomere sind durch Schutzgruppen so modifiziert, daß sie nicht untereinander reagieren können. Eine gezielte Aktivierung der endständigen Bausteine der zu verlängernden Kette erlaubt daher die kontrollierte Verlängerung um nur einen Baustein pro Zyklus. Da chemisch synthetisierte Polynucleotide Zwischenprodukte bei der Synthese von Genen sind, gewinnt die Festphasensynthese zur Darstellung von Desoxypolynucleotiden zunehmend an Bedeutung in der Gentechnologie (DNA-Synthesizer). Bei der heutigen Kopplungschemie treten jedoch noch Fehlreaktionen auf, die eine wirtschaftliche Totalsynthese von langen Polynucleotiden oder Peptidketten verhindern. Bei der Peptidsynthese müssen zusätzlich auch die reaktiven Seitengruppen der einzubauenden Aminosäuren mit Schutzgruppen versehen werden. Mit Hilfe der Festphasensynthese gelang 1969 (R.B. Merrifield) die erste chemische Totalsynthese eines Enzyms, der aus 124 Aminosäuren aufgebauten Ribonuclease A (Ribonucleasen). Da chemisch synthetisierte Polynucleotide Zwischenprodukte bei der Synthese von Genen (Gensynthese) sind, gewinnt die Festphasensynthese zur Darstellung von Desoxypolynucleotiden (z.B. bis zu Kettenlängen um 40 Nucleotidreste) zunehmend an Bedeutung in der Gentechnologie.

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