介绍几种肽核酸PNA探针（Globin Reduction PNA，PNA miRNA inhibitors，PNA Clamp Kit，PNA FISH Probes）

PNA 简介:

PNA（Peptide nucleic acid，肽核酸）是一种人工合成的类似于DNA，RNA的化学物质。PNA的骨架是由重复的N-2-(氨乙基)-甘氨酸为单位，经由肽键组合而成。碱基与骨架之间是以亚甲羧键相连（图1）。与多肽相似的是，PNA也有N端和C端的差别。同时由于PNA没有如DNA，RNA上的磷酸基团，因此PNA与DNA，RNA之间缺乏电性相斥的现象，使得两者之间的结合强度大于DNA与DNA之间的结合。由于PNA既不属于多肽，也不属于核酸，因此，PNA不易被蛋白酶或核酸酶水解，无论在体内还是在体外，PNA都相当稳定，同时，由于碱基之间配对特异性**，热稳定性高。基于此原理，PNA可以作为各类探针，PCR blockers/PNA Clamping，microRNA inhibitor 等应用于生物学研究以及医学诊断中。

PNA探针是人工合成的肽核酸，有很高的稳定性与特异性，在以下四个领域得到了广泛的应用：

1） miRNA**剂（miRNA inhibitor)   

2） 反义**研究和**领域 

3） 分子生物和功能基因组学的工具

4） 诊断用分子探针：telomere的FISH探针；Lightup探针；SNP鉴定探针；Microarray探针；

Nucleic acid biosensor探针

PNA定制

PNA探针类型

1）无标记的PNA

-N端的游离胺

- N端的乙酰化作用

2） 带标记的PNA

-N端和C端标记

-双标记

3）修饰PNA

氨基酸修饰其他适当的官能团修饰

Alpha 或Gamma PNA

-多标记的PNA骨架

-PNA骨架的附加功能

设计指南

1. PNA有很好的亲和力一般只需13~18个碱基即可。

2.富含丰富的嘌呤碱基的序列有聚集现象且溶解度降低。

-嘌呤碱基含量限于80%（建议不要超过60%）

-嘌呤碱基伸展**不要超过5个

3. 为增加溶解度可以在碱基序列中增加O linker (eg linker), E linker, X linker, 赖氨酸等溶解度促进因子。

4. PNA的N端标记时，为避免杂交时标记分子的影响在PNA和中间添加O linker等。

5. PNA的C端标记是，C端的末端加入赖氨酸或者L-半胱氨酸后加标记。

Globin Reduction PNA: 

血液中的globin mRNA占总mRNA的70%以上，会严重影响non-globin mRNA的扩增。在进行反转录以及随后PCR 扩增的过程中，PNA均可以用作序列特异的blocker，阻止globin的反应，从而使non-globin mRNA更容易被扩增出来。

PNA Mutyper: 

结合PNA Clamp以及Real Typer技术，基于对Real-time PCR溶解曲线（Melting curve）分析，**鉴别突变位点及突变类型。

针对wild type DNA sequences设计PNA clamp probe，阻止wild type DNA扩增，针对mutant type DNA sequence设计含有fluorescent dye以及quencher的PNA detection probe，通过real-time PCR的melting curve鉴别突变位点。

由于PNA自身特性，PNA Mutyper能够准确**鉴别低至一个位点的突变。

PNA Real Typer: 

结合PNA Clamp以及Real Typer技术，基于对Real-time PCR溶解曲线（Melting curve）分析，**鉴别突变位点及突变类型。

针对wild type DNA sequences设计PNA clamp probe，阻止wild type DNA扩增，针对mutant type DNA sequence设计含有fluorescent dye以及quencher的PNA detection probe，通过real-time PCR的melting curve鉴别突变位点。

由于PNA自身特性，PNA Mutyper能够准确**鉴别低至一个位点的突变。

PNA miRNA inhibitors: 

PNA与RNA的结合能力比DNA与RNA的结合能力强，因此 PNA 可以与相互配对的 miRNA 特异性结合，从而** miRNA自身的调控作用。同时，我们将细胞穿膜肽(Cell penetrating peptides, CPPs) 与 PNA miRNA Inhibitors相连，这样，无需转染试剂盒，PNA miRNA inhibitors即能够进入细胞内，达到**目标miRNA的目的。已有研究证明PNA miRNA Inhibitors 是体内试验的**工具。

PNA Clamp Kit: 

PNA Clamp技术是指PNA能够专一性的与野生型DNA结合，从而使野生型DNA不能作为模板进行PCR扩增；而突变型DNA，由于碱基的缺失或突变，PNA不能与其结合，从而使突变型DNA能够进行PCR扩增。

PNA FISH Probes: 

PNA能够作为特异探针应用于基因检测。与DNA探针相比，PNA探针序列更短，所需浓度更低，杂交速度更快。并且PNA探针不带电荷，生物稳定性**，特异性、亲和性和细胞通透性都比DNA更高，PNA在杂交中的高稳定性和对错配的高度分辨力使其具有作为探针的明显优势。

以上资料来自西安齐岳生物小编zhn2021.01.28