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肽核酸

化学名词

肽核酸(PNA)，一类以多肽骨架取代糖磷酸主链的DNA类似物， 是丹麦有机化学家 Ole Buchardt和生物化学家 Peter Nielsen 于20 世纪80 年代开始潜心研究的一种新的核酸序列特异性试剂。它是在第一代、第二代反义试剂的基础上 ,通过计算机设计构建并最终人工合成的第三代反义试剂，是一种全新的DNA类似物，即以中性的肽链酰胺2-氨基乙基甘氨酸键取代了DNA中的戊糖磷酸二酯键骨架，其余的与DNA相同，PNA可以通过Watson-Crick碱基配对的形式识别并结合DNA或RNA序列，形成稳定的双螺旋结构。

基本解释和定义
（peptide nucleic acids，PNA）由于PNA不带负电荷，与DNA和RNA之间不存在静电斥力，因而结合的稳定性和特异性都大为提高；不同于DNA或DNA、RNA间的杂交，PNA与DNA或RNA的杂交几乎不受杂交体系盐浓度影响，与DNA或RNA分子的杂交能力远优于DNA/DNA或DNA/RNA，表现在很高的杂交稳定性、优良的特异序列识别能力、不被核酸酶和蛋白酶水解。并可以与配基相连共转染进入细胞。这些都是其他寡核苷酸所不具备的优点。鉴于上述诸多DNA分子不具备的优点，近十年来，人们为其在许多高技术领域找到了用途。
肽核酸与DNA/RNA主要有 4 种结合方式，1 :标准的多聚嘌呤 PNA 入侵双链DNA ; 2 : PNA 双重双链入侵 ,
形成稳定的复合物 ,但只能发生在含有修饰碱基的 PNA 分子上;3 :传统的三链体结构 ,由富含胞嘧啶的多聚嘧啶 PNA 与互补的多聚嘌呤DNA 靶标结合; 4 : 稳定的三链体入侵复合物 ,导致右侧被取代的DNA 单链形成D 环结构。
主要特点
根据PNA的代谢稳定性，主要将其用于抑制基因表达的反义药物研究领域，国外几家制药及生物技术公司，ISIS、PE等公司均投入大量精力从事开发研究；根据其与DNA优良的杂交稳定性，PNA又被广泛用于DNA分子识别和操纵。PNA可以广泛用于病原体、遗传病检测的分子杂交、原位杂交、突变分析、抗癌、抗病毒反义核酸研究和应用。尤其是PNA可以取代寡核苷酸用于基因芯片的制备，将比普通基因芯片更稳定，特异性也更好，被认为是基因芯片的升级产品，相信在临床诊断芯片的开发方面。PNA也可用于定量PCR，可以用于实时检测PCR的扩增反应；也可将其做成PNA Beacon，用于实时监测细胞内的RNA表达。随着PNA基础研究的不断深入和新技术的不断出现，PNA将显示出无比优越的性能和更为广阔的应用前景。
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