PNA是一種人工合成的核酸的類似物,與核酸相似,它也是由攜帶ATGC四種堿基的四種單體首尾相連所構成的鏈狀結構,從而保證這種物質能夠像核酸一樣靠堿基堆積力形成 Watson-Crick堿基對,與 DNA、RNA 形成雜交分子PNA/DNA 或 PNA/RNA這就是PNA作為雜交探針的理論基礎。所不同的是構成PNA骨架的單體不是通常的帶負電的磷酸核糖而是N-(2-氨已基)-甘氨酸,單體之間靠酰胺鍵連接成長鏈。這種電中性的骨架結構賦予肽核酸探針優(yōu)良的雜交特性。 首先PNA/DNA 雜交分子的性質很穩(wěn)定,從化學動力學角度看,PNA/DNA 的結合常數(shù)有明顯提高,一旦形成了雙鏈,即使加入上百倍的寡核苷酸也不能使它解離。據(jù)報道,對于含有高度反向重復序列的超螺旋 DNA,PNA/DNA雜交分子比DNA/DNA 雙鏈的結合常數(shù)提高了五萬倍;從熱力學角度看,PNA/DNA雜交分子的Tm也高于相同序列的DNA/DNA雙鏈,通常,在 100mmol/L的 NaCl溶液中,PNA/DNA雜合子與相應的 DNA/DNA 雙鏈相比,每個堿基對的 Tm值要高出 1℃。也就是說,15個堿基對的PNA/DNA平均 Tm值約為 70℃,比同樣的 DNA/DNA要高出 15℃。從而使檢測過程中的靈敏度大為提高。此外,中性骨架還使 PNA與 DNA 的雜交擺脫了對雜交液鹽度的依賴,這一重要性質不僅意味著雜交過程中省去了提高鹽濃度的操作,更有意義的是,只要保證雜交體系足夠低的離子強度,就能抑制非特異性的雜交和靶DNA序列的自身復性對靈敏度的損害。 不但如此,這種高度的靈敏度并沒有像其他種類的探針一樣引起特異性的下降,相反它對于堿基錯配的容納力更小。在 16bp的PNA/DNA雜合子中,一個堿基的錯配會導致Tm值下降 15℃,而對于同樣的DNA雙鏈,Tm值只下降 11℃。
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研究進展
PNA作為雜交探針的優(yōu)勢
發(fā)布時間:2017/7/3