Solution- and solid-phase synthesis of monofunctionally trans-Pt modified oligonucleotides and oligo pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Logos

作者:Kathrin Schmidt

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-7-30

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9783897227026

丛书系列:

图书标签:

• 铂配合物
• 寡核苷酸
• 反义策略
• 基因治疗
• 化学合成
• 固相合成
• 溶液相合成
• DNA修饰
• 生物化学
• 药物化学

精准操控基因的钥匙：核酸修饰与分子诊疗新纪元 本书深入探索了核酸分子在生命科学和疾病治疗领域的无限潜力，聚焦于通过精妙的化学修饰手段，赋予核酸分子全新的功能，从而开启精准基因调控与创新药物研发的新篇章。我们着眼于当前生命科学研究的核心挑战，即如何更有效地理解和干预基因表达的复杂过程，并提出了一系列基于核酸化学的创新解决方案。 引言：基因调控的精密艺术与核酸修饰的革命性力量 生命的奥秘深藏于DNA和RNA之中，这些核酸分子不仅承载着遗传信息，更是生命活动执行的直接参与者。基因的精确表达是维持生命活动正常运转的基石，而基因表达的失调则是诸多疾病的根源。因此，理解并精准调控基因表达，一直是生命科学研究的终极目标之一。 传统上，我们依赖于小分子药物或蛋白质疗法来干预疾病，但这些方法往往存在特异性不足、脱靶效应以及难以深入细胞核等局限性。核酸药物，特别是寡核苷酸类药物，因其序列特异性高、作用机制多样等优势，被誉为下一代精准医疗的希望。然而，天然寡核苷酸在体内稳定性差、易被核酸酶降解、细胞摄取效率低等问题，极大地限制了其临床应用。 正是在这样的背景下，核酸修饰技术应运而生，并迅速成为该领域的研究热点。通过在核酸分子的骨架、碱基或糖基上引入特定的化学基团，我们可以显著改善寡核苷酸的理化性质、提高其生物利用度、增强其与靶标的结合能力，甚至赋予其全新的生物活性。本书旨在系统性地梳理和介绍这一前沿领域，特别是针对性地探讨一类重要的修饰策略——金属有机修饰，及其在设计和合成功能化寡核苷酸中的关键作用。 第一部分：理性设计功能化核酸：从分子基础到策略构建 本部分将从分子层面上深入剖析核酸的结构与功能，并在此基础上，系统阐述如何通过化学修饰来理性设计具有特定功能的核酸分子。 第一章：核酸结构与功能的深度解析 DNA与RNA的基本结构： 详细介绍核酸的双螺旋结构、单链折叠、三链结构等，以及不同类型RNA（mRNA, tRNA, rRNA, snRNA, miRNA, siRNA, lncRNA等）的结构特点和在细胞内的功能。 基因表达调控机制： 深入探讨DNA复制、转录、翻译、RNA剪接、RNA稳定性调控等关键过程，以及基因沉默、基因激活等重要的生物学调控网络。 核酸与蛋白质相互作用： 剖析核酸如何通过碱基配对、静电作用、疏水作用等方式与各种蛋白质（转录因子、酶、结构蛋白等）结合，形成复杂的核糖核蛋白复合体，执行生命活动。 核酸在信号转导中的作用： 介绍核酸分子作为信号分子或信号调节子的新兴作用，例如miRNA在细胞间通讯中的角色。 第二章：核酸修饰策略的演进与原理 骨架修饰： 介绍硫代磷酸酯（phosphorothioate）、氨基磷酸酯（phosphoramidate）、烷基磷酸酯（alkylphosphonate）等修饰，及其对核酸稳定性和药代动力学的影响。 糖基修饰： 探讨2'-O-甲基（2'-O-Me）、2'-O-甲氧基乙基（2'-O-MOE）、2'-氟（2'-F）等修饰，以及其在提高核酸结合亲和力和抵抗核酸酶降解方面的作用。 碱基修饰： 介绍假尿嘧啶（pseudouridine）、N6-氨基腺嘌呤（N6-methyladenosine）等内源性修饰，以及外源性碱基修饰对核酸结构和功能的潜在影响。 “非标准”核酸： 简要介绍XNA（Xeno Nucleic Acid）等人工核酸的构筑，以及其在拓展核酸化学和生物学边界中的意义。 第三章：功能化核酸的设计原则与计算模拟 靶标识别与结合亲和力： 如何设计序列以最大化与靶标RNA或DNA的特异性结合，并利用计算化学预测结合强度。 细胞内递送与定位： 探讨通过引入疏水基团、阳离子基团或靶向配体来改善核酸的细胞摄取和靶向递送。 生物稳定性与免疫原性： 如何选择合适的修饰来增强核酸在体内的稳定性，并降低其免疫原性。 功能化核酸的计算设计： 介绍分子动力学模拟、量子化学计算等在预测修饰核酸结构、能量以及与生物分子相互作用方面的应用。 第二部分：金属有机修饰：开启功能化核酸的新维度 本部分将聚焦于金属有机化合物在核酸修饰中的独特优势，深入探讨如何利用金属有机化学的工具，在核酸分子中引入金属中心，从而赋予其全新的催化、识别或成像功能。 第四章：金属有机化学在核酸修饰中的理论基础 金属有机化合物的性质： 介绍过渡金属、稀土金属等在形成配位键、催化反应、光物理性质等方面的特点。 金属与核酸的相互作用： 探讨金属离子与核酸骨架（磷酸基团、糖基氧）、碱基（氮原子、氧原子）的配位模式、结合强度及其对核酸结构的影响。 金属有机骨架（MOFs）与金属纳米颗粒（MNPs）在核酸偶联中的应用： 介绍如何利用这些材料作为载体或连接子，将金属中心引入核酸体系。 金属配位化学在核酸识别中的作用： 探讨设计能够特异性结合特定核酸序列的金属有机配体。 第五章：转位铂（trans-Pt）修饰在核酸化学中的应用 转位铂的反应性与结构特点： 深入分析转位铂配合物（如[Pt(dien)Cl2]，其作为前体，可能在体内或特定条件下转化为活性物种）的反应机理，特别是其与核酸碱基（如Guanine, Adenine）的配位模式。 转位铂修饰的单官能化策略： 详细阐述如何通过精确控制反应条件，实现转位铂在寡核苷酸上的单点、选择性修饰，避免形成多聚物或不期望的副产物。 固相合成法在转位铂修饰寡核苷酸中的应用： 介绍基于固相合成技术的详细步骤，包括保护基策略、偶联试剂的选择、反应条件的优化，以实现高效、高纯度的修饰寡核苷酸的制备。 合成方法学的挑战与解决方案： 讨论在固相合成过程中可能遇到的问题，如反应不完全、脱保护困难、副反应等，并提出相应的解决方案。 第六章：功能化核酸的表征与分析 光谱学技术： 紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）、荧光光谱、核磁共振（NMR）在鉴定修饰核酸结构、确认金属配位方面的应用。 质谱学技术： MALDI-TOF MS、ESI-MS在确定核酸分子量、分析修饰效率和纯度方面的作用。 电泳技术： PAGE、CE在分离、鉴定和纯化修饰核酸中的应用。 X射线衍射与晶体学： 用于解析高分辨率的三维结构，直接证实金属与核酸的配位模式。 第三部分：功能化核酸的生物学应用与前瞻 本部分将聚焦于本书所介绍的功能化核酸分子在生命科学研究和疾病治疗中的实际应用，并展望其未来发展方向。 第七章：核酸类似物作为抗基因策略（Antigene Strategy） 抗基因策略的原理： 介绍如何设计寡核苷酸类似物，使其能够与DNA的特定序列（如基因启动子、编码区）形成三链体或四链体，从而阻断转录过程，抑制基因表达。 转位铂修饰对DNA结合的增强作用： 探讨金属配位是否能够增强核酸类似物与DNA的结合稳定性，或者是否能诱导DNA发生构象变化，从而影响其生物学功能。 DNA损伤与抗癌应用： 讨论通过转位铂与DNA结合，是否能够诱导DNA链断裂或交联，从而在癌细胞中引发细胞凋亡。 合成的转位铂修饰核酸类似物在细胞模型中的验证： 介绍如何在细胞水平上评估其抑制基因表达、诱导细胞凋亡的能力。 第八章：核酸类似物作为反义策略（Antisense Strategy） 反义策略的原理： 详细介绍反义寡核苷酸（ASO）如何通过与靶标mRNA形成双链，抑制蛋白质的翻译过程，或激活RNase H降解mRNA。 转位铂修饰对RNA结合的调控： 探讨金属中心是否能够影响寡核苷酸与靶标mRNA的结合亲和力，或者是否能够改变RNA的局部二级结构，从而影响其与翻译机器的相互作用。 miRNA靶向与调控： 介绍如何设计能够靶向特定microRNA（miRNA）前体或成熟miRNA的寡核苷酸，以调控下游基因表达。 癌症、病毒感染及神经退行性疾病的治疗前景： 探讨反义策略在治疗多种复杂疾病中的潜力。 第九章：其他潜在应用与未来展望 分子探针与生物成像： 探讨具有荧光或电化学活性的金属有机修饰核酸作为高灵敏度、高特异性的分子探针，用于细胞内特定核酸序列的检测和成像。 纳米医学与药物递送： 介绍如何将金属有机功能化核酸与纳米载体结合，实现靶向药物递送和多模式诊疗。 核酸催化与生物传感器： 探索金属有机中心在催化核酸反应或作为生物传感器元件方面的可能性。 面临的挑战与研究方向： 讨论核酸药物的体内稳定性、递送效率、免疫原性、生产成本等方面的挑战，并提出未来的研究方向，如发展更高效的合成方法、探索新型金属有机修饰、结合人工智能进行理性设计等。 本书的出版，旨在为核酸化学、分子生物学、药物化学、纳米技术以及相关领域的科研人员和学生提供一个全面、深入的参考，共同推动功能化核酸分子在精准医疗、生命科学研究等领域的创新发展。我们相信，通过对核酸分子结构的精妙操控，将为我们理解和治疗疾病提供更强大、更精准的工具。

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