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什么是肽核酸？
肽核酸 (Peptide Nucleic Acid，PNA) 是一種人工合成的類似于 DNA 或 RNA的聚合物，最初是由Peter E.Nielsen和他在哥本哈根大學(xué)的同事于1991年合成的 [1]。
肽核酸的基本單位是N-(2-氨基乙基)甘氨酸，由通過肽鍵連接形成聚合物 [2]。核酸堿基（ATCG）通過亞甲基羰基鍵而不是通常的脫氧核糖（DNA）或核糖（RNA）連接到主鏈上。與DNA或RNA雙鏈相比，肽核酸與DNA或RNA可以形成更穩(wěn)定的雙鏈結(jié)構(gòu)，并且這一結(jié)構(gòu)代謝穩(wěn)定。
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特點(diǎn)
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高結(jié)合親和力
電荷中性骨架允許PNA通過Watson-Crick氫鍵與DNA或RNA結(jié)合，其結(jié)合親和力明顯高于帶負(fù)電荷的DNA寡聚體 [3]。
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高特異性
PNA序列對(duì)目標(biāo)位點(diǎn)具有極高的特異性。如果有一個(gè)錯(cuò)配，則結(jié)合親和力顯著降低；如果有兩個(gè)錯(cuò)配，則不會(huì)發(fā)生雜交 [4]。
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高穩(wěn)定性
PNA可以在DNA或者RNA降解的條件下依然表現(xiàn)出很強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性 [5]。
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應(yīng)用
反義失活
由于PNA具有高結(jié)合親和力，所以可以設(shè)計(jì)PNA靶向mRNA，通過空間干擾以影響其作用 [6]。
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核酸檢測(cè)
PNA獨(dú)特的雜交特性和代謝穩(wěn)定性使其非常適合于復(fù)雜的生物環(huán)境體系中的核酸檢測(cè) [7]。
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基因編輯
PNA能夠結(jié)合dsDNA并進(jìn)行基因編輯。經(jīng)過特定修飾以后，PNA介導(dǎo)的基因編輯的脫靶效應(yīng)極弱 [8]。
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解決方案
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肽核酸（PNA）定制
詢價(jià)
定制的肽核酸可以標(biāo)記或不標(biāo)記染料及其它化學(xué)物質(zhì)，它們也可以和多肽偶聯(lián)以增加其功能。標(biāo)記時(shí)，接頭(linkers)不僅可以起到空間間隔(spacer)的作用，還能改善其溶解性。Gamma PNA或者修飾的堿基可以更進(jìn)一步提高肽核酸的解鏈溫度Tm和特異性。
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參考文獻(xiàn)
1.Nielsen, P. E. , et al. "Sequence-Selective Recognition of DNA by Strand Displacement with a Thymine-Substituted Polyamide." Science 254.5037(1992):1497-1500.
2.Nielsen, Pe , and G. Haaima . "Peptide nucleic acid (PNA). A DNA mimic with a pseudopeptide backbone." Chemical Society Reviews 26.2(1997):p. 73-78.
3.Egholm, M et al. “PNA hybridizes to complementary oligonucleotides obeying the Watson-Crick hydrogen-bonding rules.” Nature vol. 365,6446 (1993): 566-8.
4.Nielsen, Peter E. , et al. "Sequence specific inhibition of DNA restriction enzyme cleavage by PNA. " Nuclc Acids Research 21.2(1993):197.
5.Uhlmann, Eugen , et al. "PNA: Synthetic Polyamide Nucleic Acids with Unusual Binding Properties." Angewandte Chemie International Edition 37.20(1998):2796-2823.
6.Dean, David A. . "Peptide nucleic acids: versatile tools for gene therapy strategies." Advanced Drug Delivery Reviews 44.2-3(2000):81-95.
7.Tirayut, Vilaivan . "Fluorogenic PNA probes." Blstn Journal of Organic Chemistry 14(2018):253-281.
8.Bahal, Raman et al. “In vivo correction of anaemia in β-thalassemic mice by γPNA-mediated gene editing with nanoparticle delivery.” Nature communications vol. 7 13304. 26 Oct. 2016, doi:10.1038/ncomms13304
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