Porównanie właściwości chemicznych PNA i DNA
PNA (kwas peptydonukleinowy) i DNA (kwas dezoksyrybonukleinowy) wykazują znaczne różnice we właściwościach chemicznych, odzwierciedlone głównie w ich strukturze molekularnej, jednostkach składowych, zasadach i strukturze przestrzennej.
Budowa molekularna i jednostki składowe
Szkielet molekularny DNA jest połączony naprzemiennymi wiązaniami deoksyrybozowymi i fosforanowymi poprzez wiązania fosfodiestrowe. Główny łańcuch PNA składa się z powtarzających się jednostek N - (2-aminoetylo) - glicyny, połączonych wiązaniami peptydowymi (wiązaniami amidowymi). Oznacza to, że główny łańcuch PNA nie zawiera ujemnie naładowanych grup fosfodiestrowych, co sprawia, że wiązanie pomiędzy niciami PNA i DNA jest silniejsze niż pomiędzy niciami DNA.
Skład bazowy
Zasadami DNA są adenina (A), tymina (T), cytozyna (C) i guanina (G). W przeciwieństwie do tego, zasada PNA łączy się z N części glicyny w głównym łańcuchu poprzez strukturę acetylową. Chociaż sekwencje zasad PNA mogą wiązać się z niciami DNA, sposoby ich wiązania i stabilność są różne. Zasady łańcuchów bocznych PNA mogą tworzyć wiązania wodorowe z podstawami głównego rowka podwójnej helisy dwuniciowego RNA lub DNA, wiążąc się w ten sposób z zewnętrzną stroną dwuniciowego RNA lub DNA.
Struktura i funkcja przestrzenna
DNA zazwyczaj występuje w strukturze podwójnej helisy, która ma kluczowe znaczenie dla utrzymania stabilności i przekazywania informacji genetycznej. PNA może tworzyć strukturę potrójnej helisy, co ma wyjątkowe zalety w niektórych zastosowaniach, takich jak edycja genów i wykrywanie kwasów nukleinowych.
Łączenie funkcji i aplikacji
Ze względu na brak ujemnie naładowanych grup fosfodiestrowych w głównym łańcuchu PNA, może on specyficznie wiązać się z DNA i RNA przy niskich stężeniach soli. Ta cecha sprawia, że PNA jest bardziej stabilny i specyficzny, gdy jest stosowany jako sonda lub system dostarczania leku. Stabilność metaboliczna i silne powinowactwo wiązania PNA czynią go użytecznym narzędziem w terapii antygenowej, która może hamować splicing lub translację docelowego mRNA.
Streszczenie
Ogólnie rzecz biorąc, główne różnice we właściwościach chemicznych między PNA i DNA leżą w ich strukturze molekularnej, jednostkach składowych, zasadach i strukturze przestrzennej. Różnice te dają PNA wyjątkowe zalety w niektórych zastosowaniach, szczególnie w takich dziedzinach, jak edycja genów i wykrywanie kwasów nukleinowych.
