RNA微芯片RNA合成的新篇章

核糖核酸(RNA)与DNA和蛋白质一起，是三大生物大分子之一，可能最早出现在早期生命形式中。在“RNA世界”假说中，RNA可以独立支持生命，因为它既可以存储信息，也可以催化生化反应。即使在现代生活中，所有细胞中最复杂的分子机器——核糖体也主要由RNA组成。来自维也纳大学化学系和麦吉尔大学的化学家开发了一种新的合成方法，使RNA的化学合成效率比以前提高了一百万倍。

RNA在细胞中无处不在。它负责传递来自细胞核的信息，调节基因表达和合成蛋白质。一些RNA分子，尤其是细菌中的RNA分子，也催化生化反应和感知环境信号。

DNA和RNA的化学合成可以追溯到分子生物学的早期阶段，特别是20世纪60年代初诺贝尔奖获得者哈尔戈宾霍拉纳破译遗传密码的努力。多年来，由于需要在RNA核糖的2’-羟基上添加一个额外的保护基团，化学物质得到了显著的改进，但RNA的合成仍然更加困难和缓慢。维也纳大学化学系和麦吉尔大学无机化学系的化学家已经能够在RNA合成方面向前迈进一大步。

为了提高合成效率，化学家们增加了两个关键概念：用于半导体制造的光刻技术和开发新的保护基团。

首先，化学家使用来自半导体芯片行业的光刻制造技术，通常用于集成电路制造和RNA的化学合成。生物石印术可以产生密度高达每平方厘米一百万个序列的RNA芯片。研究人员使用UV-A光代替极紫外光来生产用于硅蚀刻和掺杂的计算机芯片。“短波紫外线对RNA具有非常大的破坏作用，所以我们在合成中仅限于UV-A光”无机化学研究所的Mark Somoza解释道。

除了光刻技术的创新使用，研究人员还能够开发出一种新的RNA 2'-羟基保护基团，这种保护基团与光刻合成兼容。新的保护基团是缩醛乙酰丙酸酯(ALE)，它在RNA链延伸中加入的RNA单体之间的偶联反应中也提供了非常高的产率(超过99%)。Mark Somoza团队的博士后JoryLitard说：“高合成产量和易于处理的结合使人们有可能预见在微芯片上制备更长、功能更强的RNA分子”。

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