肽核酸(Peptide nucleic acid;PNA)是一种与DNA和RNA相似的化学物质,可经由人工合成制造,用来作为生物学研究或是医学治疗。地球上已知的生物并未发现任何体内拥有PNA的个体。
PNA的骨架是由重复排列的N-2-(氨乙基)-甘氨酸(N-(2-aminoethyl)-glycine)单位,经由肽键所组合而成,且碱基与骨架之间是以亚甲羰键相连。与多肽链相似的是PNA也有N端(氮端)与C端(碳端)的差别。
由于PNA没有如DNA或RNA上的磷酸基团,因此PNA与DNA之间缺乏电性相斥的现象,使两者之间的结合强度大于DNA与DNA。肽核酸基团构象不同于普通核酸,
不易被蛋白酶或者核酸酶水解,且碱基配对特异性极强,热稳定性高。
明皓生物由自主合成的肽核酸单体进行肽核酸链的偶联,合成成功率高,产品纯度稳定,产品结构有保证。为提供客户终产物的HPLC和MS检测报告。可根据客户要求定制合成肽核酸链,包括肽核酸的生物素、荧光等的修饰。
PNA设计
请遵循以下原则来设计PNA片段:
1.结合特性。虽然从理论上讲,PNA可以从两个方向来和目的片段形成杂交体,但实际上,Zui常见的是反向结合( anti-parallel orientation)。PNA的N末端相当于寡核苷酸的5'端,因此也经常被称为PNA的5'端。和普通的DNA/DNA杂交体相比较,PNA/DNA具有较高的Tm值。一般而言,在100mM NaCl的条件下,每个碱基对的Tm值会升高大约1°C。
2.长度。由于PNA具有很高的亲和力(higher affinity),因此不需要设计很长的序列,一般而言12-18个已经足以满足需要,这和其他常规25-40个寡核苷酸探针有着巨大的区别。我们必须要记得,序列越短,则其特异性就越高。对PNA而言,有时更短的序列也会达到预期的效果。反而长的PNA会发生聚集沉淀(aggregate),而影响下游的纯化和分析。
3.嘌呤含量。嘌呤含量高的PNA,特别是鸟嘌呤G,也容易发生聚集沉淀(aggregate)。所以,在任何10个连续的PNA单体中,不要有6个或者更多的嘌呤出现。因此,从这意义上讲,越短的PNA序列,那么就越不需要担心设计上出现问题。
4.自身互补。尽量来防止自身互补(Self-complementarity)的发生。在序列设计上,避免反向重复(inverse repeats),发夹结构(hairpin forming),和回文序列(palindromic sequences)。
PNA相关知识
1.溶解性(Solubility)。PNA通常很容易在水中溶解(可达几百uM)。但是一些特殊的序列或者经过修饰的PNA,会出现溶解性降低的现象。此时需要参照以下的方法:
a)在60°C中加热大约10分钟。
b)加入0.1%
TFA或者10-20%的乙腈,或者其他的有机溶剂,例如(DMF,NMP等)。
2.保存(Storage)。虽然PNA在常温下非常稳定,但是我们还是建议将PNA在4°C中保存。
a)100nmol的PNA一般很容易在1-2毫升的水中溶解。
b)我们建议分装一下。每个分装后的PNA可以在每次使用前稀释在适当的缓冲液中。
c)如果需要在零下20度长时间保存的话,请将PNA冻干保存。
d)也可以将PNA溶解后在零下20度长期保存,而不会对PNA的效用有任何的影响。这种方法特别适用于嘌呤含量高的短PNA。
e)我们建议用聚丙烯或者聚乙烯的试管来保存PNA,而不是使用玻璃或者聚苯乙烯的管子。
3.缓冲液选择
a)用于DNA。PNA/DNA杂交体的Tm和离子强度没有关系,因此,即使在较低的离子浓度下,PNA也可以非常有效地结合到DNA。
b)如果用于RNA,低盐条件会有助于RNA三级结构变性,从而使得PNA更容易和RNA杂交。
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