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High‐Molecular‐Weight Polynucleotides by Transferase‐Catalyzed Living Chain‐Growth Polycondensation

Abstract

We present terminal deoxynucleotidyl transferase‐catalyzed enzymatic polymerization (TcEP) for the template‐free synthesis of high‐molecular‐weight, single‐stranded DNA (ssDNA) and demonstrate that it proceeds by a living chain‐growth polycondensation mechanism. We show that the molecular weight of the reaction products is nearly monodisperse, and can be manipulated by the feed ratio of nucleotide (monomer) to oligonucleotide (initiator), as typically observed for living polymerization reactions. Understanding the synthesis mechanism and the reaction kinetics enables the rational, template‐free synthesis of ssDNA that can be used for a range of biomedical and nanotechnology applications.

Biomolekulare Polymere: Die Templat‐freie terminale Deoxynukleotidyltransferase (TdT) katalysiert die Synthese von einsträngiger DNA (ssDNA) mit hohem Molekulargewicht. Die Reaktion verläuft entsprechend der Kinetik synthetischer lebender Polymerisationen und ermöglicht die Steuerung des Molekulargewichts und der Molekulargewichtsverteilung von ssDNA durch die anfänglichen Konzentrationen des Initiators, der Monomere und des Enzyms.

Autoren:   Lei Tang, Luis A. Navarro, Ashutosh Chilkoti, Stefan Zauscher
Journal:   Angewandte Chemie
Band:   129
Ausgabe:   24
Jahrgang:   2017
Seiten:   6882
DOI:   10.1002/ange.201700991
Erscheinungsdatum:   15.05.2017
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