PNA (肽核酸)
PNA 簡(jiǎn)介:
PNA（Peptide nucleic acid，肽核酸）是一種人工合成的類似于DNA，RNA的化學(xué)物質(zhì)。PNA的骨架是由重復(fù)的N-2-(氨乙基)-甘氨酸為單位，經(jīng)由肽鍵組合而成。堿基與骨架之間是以亞甲羧鍵相連（圖1）。與多肽相似的是，PNA也有N端和C端的差別。同時(shí)由于PNA沒有如DNA，RNA上的磷酸基團(tuán)，因此PNA與DNA，RNA之間缺乏電性相斥的現(xiàn)象，使得兩者之間的結(jié)合強(qiáng)度大于DNA與DNA之間的結(jié)合。由于PNA既不屬于多肽，也不屬于核酸，因此，PNA不易被蛋白酶或核酸酶水解，無(wú)論在體內(nèi)還是在體外，PNA都相當(dāng)穩(wěn)定，同時(shí)，由于堿基之間配對(duì)特異性極強(qiáng)，熱穩(wěn)定性高。基于此原理，PNA可以作為各類探針，PCR
blockers/PNA Clamping，microRNA
inhibitor 等應(yīng)用于生物學(xué)研究以及醫(yī)學(xué)診斷中。
PNA 結(jié)構(gòu):
PNA特性&優(yōu)勢(shì)
強(qiáng)結(jié)合力：PNA是由電中性的酰胺骨架組成，因此PNA鏈與DNA鏈之間無(wú)排斥現(xiàn)象，因此，PNA與DNA之間具有更強(qiáng)的結(jié)合力。
強(qiáng)特異性及靈敏性：在不存在錯(cuò)配的情況下，PNA/DNA結(jié)合穩(wěn)定性強(qiáng)于DNA/DNA；在錯(cuò)配情況下，PNA/DNA結(jié)合穩(wěn)定性弱于DNA/DNA。即便是單個(gè)堿基錯(cuò)配，也會(huì)造成溶解曲線的巨大差異。因此，可以區(qū)分單個(gè)堿基的錯(cuò)配。沒出現(xiàn)1個(gè)堿基的錯(cuò)配，Tm值平均降低15°C，如果2個(gè)堿基錯(cuò)配，則完全不能雜交，因此特異性極高。
強(qiáng)穩(wěn)定性：PNA具有較強(qiáng)的化學(xué)，生物學(xué)，熱力學(xué)穩(wěn)定性。PNA在高溫，強(qiáng)PH條件下，均具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。并且由于PNA骨架有別于核酸以及多肽骨架，因此，核酸酶及蛋白酶均不易降解PNA。
強(qiáng)雜交穩(wěn)定性：PNA在高鹽濃度的雜交液中具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，以及結(jié)合力。因此，PNA可以作為比較穩(wěn)定的雜交探針應(yīng)用于科學(xué)研究。在相同條件下，15個(gè)相同序列的堿基，DNA/DNA的Tm值為53.3°C，DNA/RNA的Tm值為50.6°C，PNA/DNA的Tm值高達(dá)69.5°C，PNA/PNA更是高達(dá)72.3°C，即與相同序列的天然核酸堿基序列相比，每增加1個(gè)堿基，解鏈溫度提高1°C，大大提高了雜交穩(wěn)定性。
強(qiáng)安全性：PNA幾乎沒有毒性，為小鼠經(jīng)脈注射PNA，2h后觀察PNA存在于所有的組織器官中，而90%的PNA在用藥后24 h內(nèi)以未經(jīng)修飾的形式經(jīng)尿排出，因此PNA對(duì)于生物體來(lái)說(shuō)，具有很高的安全性。
