Peptid nuklein turşusu

Peptid nuklein turşusu — Nuklein turşusu peptidi (PNA) DNT və ya RNT-yə bənzər süni şəkildə sintez edilmiş polimerdir.

Nuklein turşularının sintetik peptid oliqomerləri son illərdə molekulyar biologiya prosedurlarında, diaqnostik analizlərdə və antisens terapiyasında istifadə edilmişdir. Daha yüksək bağlanma gücünə görə, adətən 20–25 əsasdan ibarət oliqonukleotid zondları tələb edən bu tətbiqlərdə istifadə üçün uzun PNA oliqomerlərinin hazırlanmasına ehtiyac yoxdur. PNA oliqomerlərinin uzunluğunun əsas vəzifəsi spesifikliyi təmin etməkdir. PNA-lar nükleazlar və ya proteazlar tərəfindən çətin tanınır, bu da onları fermentlər tərəfindən parçalanmaya davamlı edir. PNA-lar geniş pH diapazonunda da sabitdir. Dəyişdirilməmiş PNA hüceyrə membranından asanlıqla keçə bilməsə də, hüceyrəyə nüfuz edən peptidin PNA ilə kovalent bağlanması sitozolun çatdırılmasını yaxşılaşdıra bilər .

Struktur

DNT və RNT müvafiq olaraq deoksiriboza və riboza şəkər strukturuna malikdir, PNA stununa isə peptid bağları ilə bağlanmış təkrarlanan N-(2-aminoetil)-qlisin bölmələrindən ibarətdir. Müxtəlif purin və pirimidin əsasları metilen körpüsü (-CH) ilə əsas zəncirlə əlaqələndirilir.

PNA-nın digər nuklein turşularından çevrilməsi

Bir neçə laboratoriya DNT və ya RNT şablonlarından peptid nuklein turşularının ardıcıllıqla spesifik polimerləşməsini bildirdi . Zülallar və ribozimlər kimi üçölçülü strukturlara qatlana bilən funksional PNA-lar yaratmaq üçün bu polimerləşmə üsullarından istifadə etdilər[carbonyl]] group (-(C=O)-). PNAs are depicted like , with the -terminus at the first (left) position and the -terminus at the last (right) position..

PNA

Yer kürəsindəki ən erkən həyat 100 °C-də həddindən artıq möhkəmliyə, daha asan əmələ gəlməsinə və mümkün spontan polimerləşməsinə görə PNA-dan genetik material kimi istifadə edə bilərdi (halbuki standart təzyiqdə su bu temperaturda qaynar, su isə yüksək təzyiq — dərin okeanda olduğu kimi — daha yüksək temperaturda qaynayır). Əgər belədirsə, onda həyat yalnız sonrakı mərhələdə DNT/RNT əsaslı sistemə çevrilmişdir. Bununla belə, bu PNA dünya fərziyyəsi üçün sübutlar qəti deyil. Halbuki mövcud olsaydı, geniş yayılmış RNT dünyasından əvvəl olmalıdır.

Proqramlar

Tətbiqlərə gen ifadəsinin dəyişdirilməsi daxildir — müxtəlif hallarda həm inhibitor, həm də promotor, antigen və antisens terapevtik agentlər, antikanser agentlər, antiviral, antibakterial və antiparazitar agentlər, molekulyar alətlər və biosensor zondları, DNT ardıcıllığının aşkarlanmasıdır.

İstinadlar

1. Nielsen PE, Egholm M, Berg RH, Buchardt O. "Sequence-selective recognition of DNA by strand displacement with a thymine-substituted polyamide". Science. 254 (5037). December 1991: 1497–500. Bibcode:1991Sci...254.1497N. doi:10.1126/science.1962210. PMID 1962210.
2. Gupta A, Mishra A, Puri N. "Peptide nucleic acids: Advanced tools for biomedical applications". Journal of Biotechnology. 259. October 2017: 148–159. doi:10.1016/j.jbiotec.2017.07.026. PMC 7114329 (#bad_pmc). PMID 28764969.
3. Zhao XL, Chen BC, Han JC, Wei L, Pan XB. "Delivery of cell-penetrating peptide-peptide nucleic acid conjugates by assembly on an oligonucleotide scaffold". Scientific Reports. 5. November 2015: 17640. Bibcode:2015NatSR...517640Z. doi:10.1038/srep17640. PMC 4661726. PMID 26612536.
4. D'Souza AD, Belotserkovskii BP, Hanawalt PC. "A novel mode for transcription inhibition mediated by PNA-induced R-loops with a model in vitro system". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Gene Regulatory Mechanisms. 1861 (2). February 2018: 158–166. doi:10.1016/j.bbagrm.2017.12.008. PMC 5820110. PMID 29357316.
5. "Cyanobacteria Produce N-(2-Aminoethyl)Glycine, a Backbone for Peptide Nucleic Acids Which May Have Been the First Genetic Molecules for Life on Earth". 2014-12-19 tarixində . İstifadə tarixi: 2022-02-21.
6. Zimmer C. "Evolutionary roots. On the origin of life on Earth". Science. 323 (5911). January 2009: 198–9. doi:10.1126/science.323.5911.198. PMID 19131603.
7. Egholm M, Buchardt O, Christensen L, Behrens C, Freier SM, Driver DA, Berg RH, Kim SK, Norden B, Nielsen PE. "PNA hybridizes to complementary oligonucleotides obeying the Watson-Crick hydrogen-bonding rules". Nature. 365 (6446). October 1993: 566–8. Bibcode:1993Natur.365..566E. doi:10.1038/365566a0. PMID 7692304.
8. Brudno Y, Birnbaum ME, Kleiner RE, Liu DR. "An in vitro translation, selection and amplification system for peptide nucleic acids". Nature Chemical Biology. 6 (2). February 2010: 148–55. doi:10.1038/nchembio.280. PMC 2808706. PMID 20081830.
9. Jain HV, Verthelyi D, Beaucage SL. "Amphipathic trans-acting phosphorothioate DNA elements mediate the delivery of uncharged nucleic acid sequences in mammalian cells". RSC Advances. 5 (80). 2015: 65245–65254. Bibcode:2015RSCAd...565245J. doi:10.1039/C5RA12038A.
10. Kleiner RE, Brudno Y, Birnbaum ME, Liu DR. "DNA-templated polymerization of side-chain-functionalized peptide nucleic acid aldehydes". Journal of the American Chemical Society. 130 (14). April 2008: 4646–59. doi:10.1021/ja0753997. PMC 2748799. PMID 18341334.
11. Ura Y, Beierle JM, Leman LJ, Orgel LE, Ghadiri MR. "Self-assembling sequence-adaptive peptide nucleic acids". Science. 325 (5936). July 2009: 73–7. Bibcode:2009Sci...325...73U. doi:10.1126/science.1174577. PMID 19520909.