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Yarapolov et al. die Detektion von Wasserstoffperoxid mit Meerrettichperoxidasemodifizierten
Kohleelektroden 105 . In den folgenden Jahren wurden diese Sensoren
weiterentwickelt 106,107,108,109 . Dabei wurden zur Immobilisierung des biologischen
Erkennungselementes neben adsorptiven Bindungsmethoden auch kovalente
Bindungen mittels Linker, wie z. B. Diglycylether, eingesetzt. Seit Beginn der 90er
Jahre wird auch die Bindung durch Bildung so genannter selbstorganisierender
Monoschichten (SAM) genutzt 110 .
In dieser Arbeit wird ein elektrochemischer DNA-Sensor eingesetzt. Die Grundlage
dieses Sensors bildet, wie bei den derzeit in der medizinischen Analytik eingesetzten
optischen DNA-Chips, die Hybridisierung markierter Nukleinsäuren.
3.2 Die Nukleinsäuren
3.2.1. Aufbau und Funktion
Nukleinsäuren sind hochmolekulare, lineare, unverzweigte Moleküle. Sie dienen in
der Natur zur Speicherung und Übersetzung genetischer Informationen. Somit bilden
sie die Grundlage für alle biochemischen Prozesse und das äußere Erscheinungsbild
eines Organismus.
Neben der als Informationsspeicher im Zellkern dienenden Desoxyribonukleinsäure
(DNA) gibt es noch eine weitere natürliche Nukleinsäure, die ebenfalls in den Zellen
vorkommende Ribonukleinsäure (RNA). Entsprechend der Aufgabe der RNA unterscheidet
man zwischen messangerRNA oder mRNA und transferRNA oder tRNA.
Die mRNA transportiert die genetische Information zu den Ribosomen, dem Ort der
Proteinsynthese. Dort wird der genetische Code der mRNA mit Hilfe der tRNA´s in
eine Aminosäuresequenz, also ein Protein, übersetzt.
In den letzten 20 Jahren gelang durch den Austausch der Desoxyribose und der
Ribose gegen andere zyklische Substanzen die Synthese von verschiedenen Nukleinsäurederivaten.
Zu diesen Nukleinsäuren gehören die Cyclohexenyl- (CeNA), die
Threose- (TNA) und die looked Nukleinsäure (LNA). Eine Besonderheit bei den
Nukleinsäurederivaten stellt die Peptidnukleinsäure (PNA) dar. Bei dieser wurde der
gesamte hydrophile Teil gegen ein Aminoethylglycin-Polymer ausgetauscht. Dieses
Polymer kann auch mit anderen Aminosäuren modifiziert sein 111 .
Diese unnatürlichen Nukleinsäuren werden in der medizinischen und molekularbiologischen
Forschung eingesetzt. Sie sollen hier allerdings nur der Vollständigkeit
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