Sequenzierung

Obwohl Tandem-Massenspektrometrie (MS/MS) allgemein zur Sequenzierung von Nukleinsäuren verwendet wird, stellt die kollisionsinduzierte Dissoziation (CID), die übliche Technik für die konventionelle Ionenfragmentierung, eine Herausforderung dar, da es schwierig ist, Fragmente zu erzeugen, die besonders interne Sequenzen anzeigen. Die Matrix-unterstützte Laserdesorption/Ionisation (MALDI) wird als Technik zur Ionisierung verschiedener Biopolymere, einschließlich Nukleinsäuren, eingesetzt. Die MALDI-Technik kann eine Probe sanft ionisieren, ohne unerwünschte Fragmentierung zu verursachen. Durch die Verwendung einer speziellen MALDI-Matrix mit erhöhter Laserbestrahlung ist es jedoch möglich, Ionisierung und Fragmentierung gleichzeitig zu bewirken. Die dabei entstehenden In-Source-Decay (ISD)-Fragmentionen können für die Strukturanalyse genutzt werden. Die MALDI-ISD-Fragmentierung von Nukleinsäuren liefert aufeinanderfolgende Fragmentionen durch einfache Spaltungen und ist daher äußerst nützlich für die einfache Sequenzierung von Nukleinsäuren. Diese Anwendung beschreibt ein Beispiel für die Sequenzbestimmung von Antisense-Nukleinsäuren durch ISD-Fragmentierung mit einem Shimadzu MALDI-8030 Benchtop linearen MALDI-TOF Massenspektrometer.

Nukleinsäure-Arzneimittel haben vielfältige Funktionen: Von der Kontrolle der Proteinsynthese durch small interfering RNA (siRNA) in Verbindung mit messenger RNA (mRNA), über die Verstärkung der Funktionen von microRNA (miRNA), bis hin zu Aptameren, die an Proteine binden, um deren Funktionen zu hemmen, und Ribozyme, die direkt die Ziel-RNA spalten. Ihre Grundstruktur besteht aus einer Kette von einigen Dutzend (Deoxy)nukleotiden, einschließlich Adenin, Thymin, Guanin, Cytosin und Uracil, die Bestandteile von DNA und RNA sind. Solche Nukleinsäure-Arzneimittel können chemisch synthetisiert werden, ohne dass eine Zellkultur wie bei Antikörper-Arzneimitteln erforderlich ist. Die resultierenden Moleküle sind mittelgroß und haben ein Molekulargewicht von mehreren Tausend bis zu Zehntausenden. Dieser Artikel beschreibt ein Beispiel zur Bestimmung des Molekulargewichts und der Basensequenz synthetischer Nukleinsäuren mittels MALDI-TOF Massenspektrometrie.