PNA:n ja DNA:n kemiallisten ominaisuuksien vertailu
PNA:lla (peptidinukleiinihapolla) ja DNA:lla (deoksiribonukleiinihapolla) on merkittäviä eroja kemiallisissa ominaisuuksissa, mikä näkyy pääasiassa niiden molekyylirakenteessa, ainesosissa, emäksissä ja spatiaalisessa rakenteessa.
Molekyylirakenne ja ainesosat
DNA:n molekyylirunko on yhdistetty vuorotellen deoksiriboosi- ja fosfaattisidoksilla fosfodiesterisidosten kautta. PNA:n pääketju koostuu toistuvista N-(2-aminoetyyli)-glysiiniyksiköistä, jotka on yhdistetty peptidisidoksilla (amidisidoksilla). Tämä tarkoittaa, että PNA:n pääketju ei sisällä negatiivisesti varautuneita fosfodiesteriryhmiä, mikä tekee PNA:n ja DNA-säikeiden välisestä sitoutumisesta vahvempaa kuin DNA-säikeiden välillä.
Pohjan koostumus
DNA:n emäkset ovat adeniini (A), tymiini (T), sytosiini (C) ja guaniini (G). Sitä vastoin PNA:n emäs fuusioituu pääketjun glysiiniosan N:n kanssa asetyylirakenteen kautta. Vaikka PNA-emässekvenssit voivat sitoutua DNA-säikeisiin, niiden sitoutumistavat ja stabiilisuus ovat erilaisia. PNA-sivuketjujen emäkset voivat muodostaa vetysidoksia kaksijuosteisen RNA:n tai DNA:n kaksoiskierteen pääuran emästen kanssa, jolloin ne sitoutuvat kaksijuosteisen RNA:n tai DNA:n ulkopuolelle.
Tilarakenne ja toiminta
DNA esiintyy tyypillisesti kaksoiskierteisessä rakenteessa, mikä on elintärkeää geneettisen tiedon vakauden ja välittämisen ylläpitämiseksi. PNA voi muodostaa kolmoiskierrerakenteen, jolla on ainutlaatuisia etuja tietyissä sovelluksissa, kuten geenien editoinnissa ja nukleiinihappotunnistuksessa.
Yhdistelee ominaisuuksia ja sovelluksia
Koska PNA:n pääketjussa ei ole negatiivisesti varautuneita fosfodiesteriryhmiä, se voi sitoutua spesifisesti DNA:han ja RNA:han alhaisilla suolapitoisuuksilla. Tämä ominaisuus tekee PNA:sta vakaamman ja spesifisemmän, kun sitä käytetään koettimena tai lääkkeenantojärjestelmänä. PNA:n metabolinen stabiilius ja vahva sitoutumisaffiniteetti tekevät siitä hyödyllisen työkalun antigeeniterapiassa, joka voi estää kohde-mRNA:n silmukoinnin tai translaation.
Yhteenveto
Kaiken kaikkiaan tärkeimmät erot kemiallisissa ominaisuuksissa PNA:n ja DNA:n välillä ovat niiden molekyylirakenteessa, ainesosissa, emäksissä ja spatiaalisessa rakenteessa. Nämä erot antavat PNA:lle ainutlaatuisia etuja tietyissä sovelluksissa, erityisesti sellaisilla aloilla kuin geenien muokkaus ja nukleiinihappotunnistus.
