PNA

PNA (ראשי תיבות באנגלית של Peptide Nucleic Acid, "חומצה פפטידו-גרעינית") חומצה הדומה במאפייניה ל-DNA ו-RNA אך שונה ב"עמוד השדרה" שלה. PNA נחשב תחליף חומצות אמינו מלאכותי, אך ישנן תאוריות שבאטמוספירת כדור הארץ הקדום נוצר כימיקל זה באופן ספונטני.

דוגמה למבנה PNA

מבנה

בעוד "עמוד השדרה" של RNA עשוי משרשראות ריבוז (דיאוקסיריבוז ב-DNA), "עמוד השדרה" של PNA עשוי מחומצות אמינו (בעיקר N-אמינומתיל-גליצין) מחוברות בקשרים פפטידים. אל החומצות אמינו מחוברים לסירוגין, על כל חומצה אמינית שנייה, בסיסים חנקניים בדומה ל-RNA או DNA כדוגמת אדנין, ציטוזין גואנין וכו'. המרווחים בין הבסיסיים החנקניים ב-PNA הם של 3.4 אנגסטרם, בדומה למרווח הקיים ב-DNA וב-RNA. לכן ניתן ליצור צימוד ווטסון-קריק רגיל בין גדילי PNA לגדילי RNA או DNA ולקבל דו-גדילים מעורבים של המולקולות השונות.

שימושים

מכיוון שלשדרה הפפטידית ב-PNA אין קבוצות פוספט מחוברות אליה (זאת בניגוד ל-DNA או RNA) היא נטולת מטען שלילי. חוסר זה במטען השלילי מקל על שרשרת PNA חד-גדילית להתחבר לשרשרת DNA חד-גדילית באפיניות חזקה יותר מאפיניות הקישור בין שני גדילי DNA רגילים. לכן דו-גדילים מעורבים של PNA וDNA מסוג זה משמשים רבות בשבבי DNA ומסייעים בכך באנליזות גנטיות יעילות יותר.

העדר המטען על שלד ה-PNA יכול לסייע בעתיד לטיפולים תרפיוטים מבוססי PNA לחדור ביתר קלות את קרום תא. תכונה נוספת של PNA היא היכולת להוליך חשמל.

היפותזת תחילת החיים

ישנם מדענים הגורסים כי עקב תכונות היציבות היחסית של ה-PNA ביחס ל-RNA, ישנה אפשרות שהחיים המוקדמים על פני כדור הארץ נשאו מידע גנטי מבוסס PNA, אשר קדם להופעת ה-RNA. עם זאת, הזרם המרכזי של המדע אינו תומך בהשערה זו ומעדיף את תאוריית עולם הRNA הקדום. זאת מכיוון שאין עדויות לקיום PNA בטבע ומשום שהיווצרות ספונטנית של PNA על כדור הארץ הקדמון היא בלתי סבירה.

ראו גם

• פולימרים
• הנדסה גנטית

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא PNA בוויקישיתוף

• מאמר על מודל תאים מלאכותיים מבוסס PNA מתוך המגזין מדע פופולרי (אנגלית)