Acid peptidonucleic
Acidul peptidonucleic , PNA (din engleza Peptide Nucleic Acid ), este un polimer organic similar ADN-ului și ARN-ului , diferit de acestea în compoziția „scheletului”. De fapt, PNA nu este prezent în natură, dar este sintetizat artificial și utilizat în cercetarea biologică și în tratamentele medicale.
S-a emis ipoteza că primele forme de viață de pe Pământ ar fi putut utiliza PNA ca material genetic, datorită robusteții sale, trecând apoi la un sistem bazat pe ADN și ARN.
Structura
ADN-ul și ARN-ul au un schelet format respectiv din zaharurile dezoxiriboză și riboză , în timp ce cel al PNA este compus din unități repetate de N- (2-aminoetil) -glicină, unite prin legături peptidice . Bazele purinei și pirimidinei sunt legate de schelet prin legături metilen-carbonil.
PNA este reprezentat ca o peptidă , cu terminalul azotat în prima poziție (stânga) și terminalul carbonic în ultima poziție (dreapta).
Deoarece scheletul PNA nu conține grupări fosfat încărcate, legarea dintre firele PNA / ADN este mai puternică decât ADN / ADN, datorită repulsiei electrostatice mai mici. Primele experimente cu catenele de homopirimidină (constând doar din repetări pirimidinice ) au arătat că temperatura de topire a unei spirale duble compusă dintr-un fragment de PNA format din 6 timine legate de ADN-ul corespunzător a 6 adenine este de 31 ° C, în timp ce ADN-ul / ADN-ul corespunzător dubla helix este denaturată la temperaturi sub 10 ° C. Moleculele de PNA de bază mixte imită perfect moleculele de ADN în ceea ce privește recunoașterea perechii de baze. Legăturile cu dublă helică PNA / PNA sunt chiar mai puternice decât cele PNA / ADN.
Caracteristici specifice
O caracteristică importantă a oligomerilor PNA este că aceștia au o specificitate ridicată chiar și în prezența moleculelor scurte. Oligomerii PNA, de fapt, prezintă o specificitate mai mare și în legarea cu ADN complementar: aceasta înseamnă că împerecherile greșite între baze sunt mai destabilizante în cazul catenelor PNA / ADN (dar și PNA / ARN) mai degrabă decât între catenele ADN / ADN.
Moleculele de PNA nu sunt recunoscute de nucleaze sau proteaze : din acest motiv sunt rezistente la degradarea enzimatică. PNA-urile sunt stabile chiar și pe o gamă largă de pH . sunt deci stabile în culturi celulare și in vivo după administrare.
În cele din urmă pot fi interiorizate de celule, trecând prin membrana celulară , a celulelor funcționalizate, crescând valoarea lor terapeutică.
Oligomerii PNA sunt utilizați în mod obișnuit în experimente de biologie moleculară, teste de diagnostic și terapii antisens și genetice. Datorită rezistenței ridicate a legăturii nu este necesar să se construiască oligomeri lungi de PNA, de fapt un PNA de 20-25 de baze este în mod normal suficient pentru a obține oligonucleotide sonde bune. De asemenea, se crede că PNA-urile pot avea un rol terapeutic foarte interesant în viitor.
Aplicații: agenți anticanceroși, antivirali și antibacterieni, sonde biomoleculare, alterarea expresiei genelor.
linkuri externe
- ( RO ) O prezentare generală a moleculei de PNA , pe horizonpress.com .
- ( EN ) Recunoașterea ADN-ului cromozomial de către PNA , pe ncbi.nlm.nih.gov .
- ( EN ) Analogi alternativi ai acidului nucleic pentru asamblarea programabilă: hibridizarea LNA la PNA , la pubs.acs.org .
- ( EN ) Acizii nucleici peptidici (PNA): o nouă generație de sonde pentru analize genetice și citogenetice , pe ncbi.nlm.nih.gov .
- (RO) Un nou joc al vieții , al sciencewriter.org.
