肽核酸的分子生物学效应及应用

肽核酸(PNA)是一类以酰胺键连接骨架替代核酸中核糖磷酸二酯键骨架构成的核酸类似物,其中N-乙基甘氨酸骨架PNA与核酸链以Waston-Crick碱基配对形式稳定互补结合,具有广泛生物学效应,包括调节DNA识别蛋白质的功能以及调节转录和翻译.在分子生物学研究中PNA作为新的工具在多方面得到应用.除它的DNA(RNA)结合特性外PNA在生物稳定性、细胞摄取、结构修饰多方面的研究进展显示出作为基因调节药物具有良好前景.     

肽核酸的特性及作用

肽核酸（peptide nucleic acid,PNA)是一类DNA结构类似物,能与DNA和RNA特异性杂交。它通过与DNA结合而抑制基因转录,通过与mRNA结合而阻止蛋白质的合成;同时,PNA不易被核酸酶和蛋白酶降解,所有这些显示出其作为反基因药物和反义药物的良好应用前景。     

γPNA一种新型高效的肽核酸

肽核酸(peptide nucleic acid,PNA)是一种人工合成的具有类多肽骨架的DNA类似物,具有与核酸结合特异性强、组织和细胞内生物稳定性好、半衰期长等优点。通过靶向结合DNA/RNA而抑制其复制、转录和翻译过程,进行基因调控。在PNA骨架结构中γ位点引入带手性的官能团,能形成右手螺旋结构,显著提高其与靶DNA/RNA的杂交特性,这种PNA衍生物称之为γPNA。γPNA的溶解性、热稳定性和特异性等化学与生物学特性明显改善,在基因编辑和作为探针检测等方面具有良好的应用前景。通过对γPNA结构、性质及其研究进展进行总结,以期为γPNA反义应用提供理论依据和参考。     

肽核酸在分子生物学技术中的应用

肽核酸(PNA)作为一种人工合成的核酸类似物,以中性的肽链酰胺2-氨基乙基甘氨酸键取代了DNA中的戊糖磷酸二酯键骨架,其余部分与DNA相同。PNA可通过Watson-Crick碱基配对的形式识别并结合DNA或RNA序列,形成稳定的双螺旋结构。与传统的DNA或RNA相比,PNA具有生物学稳定性高、杂交特异性强、杂合体的稳定性高和杂交速度快等明显优点,使PNA具有良好的物理化学性质和生物学特性,在检测目的核酸序列中单碱基突变、PCR基因分子诊断与检测、荧光原位杂交定量分析、基因芯片和生物传感器技术等调控水平和临床应用上有自己的特点。简要综述了近年来肽核酸在上述分子生物学技术中的运用以及应用前景的展望。     

肽核酸(peptide nucleic acid,PNA)阵列

肽核酸(PNA)以N—(2—氨基乙基)甘氨酸替代DNA分子中的磷酸戊糖骨架。它能特异性地识别与DNA、RNA所形成的杂交体。PNA—DNA、PNA—RNA的热稳定性要比相应的DNA—DNA、DNA—RNA高,而且PNA识别单碱基的能力强于DNA和RNA,使之在微阵列,尤其是SNP检测领域有着广泛的应用前景。本文简述了PNA阵列从探针设计、阵列合成、杂交和检测的全过程。     

肽核酸—基因调控的利器

肽核酸(PNA)是具有类多肽骨架的DNA类似物,PNA的主链骨架是由N(2-氨基乙基)-甘氨酸与核酸碱基通过亚甲基羰基连接而成的。PNA可以特异性地与DNA或RNA杂交,形成稳定的复合体。PNA由于其自身的特点可以对DNA复制、基因转录、翻译等进行有针对的调控,同时作为杂交探针大大提高了遗传学检测和医疗诊断的效率和灵敏度。肽核酸（PNA）特异性地识别和结合互补核酸序列被引进用于医学和生物学的研究,展示了其独特的生化属性,成为了基因奥秘的探索者。     

肽核酸与核酸分子杂交的模式及其在基因诊断领域中的应用

在发明肽核酸(peptide nucleic acid,PNA)后的短短十年间,由于PNA分子独特的生物学性能,使之可以与DNA及RNA分子通过不同的机制形成稳定的复合物,导致PNA在基因诊断领域有得天独厚的优势。本文综述了PNA与核酸分子杂交的几种不同模式以及最近几年PNA在基因诊断领域的一些最新进展。     

基于PNA的最大独立集问题的DNA计算模型

肤核酸(Peptide Nucleic Acid)是人工合成的拔酸(DNA)的类似物.PNA能够特异地、稳定地与DNA杂交以及其独特的性质,使得PNA广泛应用在分子生物学中.本文提出了一种基于PNA的最大独立集问题的DNA计算模型,利用单链PNA被逐步褪火到单链DNA分子上,解决了一个最大独立集问题的实例.该模型的解空间只有一种类型的DNA分子,计算经m步生物操作产生问题的解(其中m=|E(G)|),最后利用鞭子PCR(whiplash PCR)原理以及凝胶电泳读解.     

肽核酸探针技术及其在微生物检测中的应用

肽核酸(Peptide Nucleic Acid,PNA)是近十几年发展起来的以中性酰胺键为骨架的脱氧核糖核酸 (Deoxyribonucleic Acid,DNA)类似物,它能够与DNA和RNA特异性地结合从而可以制备PNA探针.与 DNA探针相比,其杂交的稳定性和特异性增加且能在低盐浓度下进行杂交.因此它能够大大提高微生物学检测和医疗诊断的效率和灵敏度.PNA独特的生化属性已逐渐为世人所瞩目,PNA探针技术也得到了迅速发展,尤其是其在微生物检测领域中的应用.     

PNA简介

多肽核酸寡聚物(Peptide Nucleic Acids)简称PNA寡聚物。此类分子是如此新奇,以致于它们正在改写自然界的性质。 与DNA和RNA相似,PNA也在其4种碱基:腺嘌呤、鸟嘌呤,胞嘧啶和胸腺嘧啶的顺序中携带信息。然而,在PNA中,这些密码的携带是与一种完全不同的骨架(一种类似于多肽中发现的多胺体骨架)联系在一起。PNA寡聚物比其天然副本更为稳定,且能以更高的     

肽核酸对基因调节作用的研究进展

肽核酸(PNA)是一类人工合成的核酸类似物,PNA与核酸链以Waston-Crick碱基配对方式稳定互补结合,具有高度的亲合性、稳定性、特异性特征,PNA能调节基因的复制、转录（或逆转录）和翻译过程,有着广泛的分子生物学效应,显示出其作为基因调节药物的应用潜力。     

DNA生物催化功能研究进展

近年来发现 ,不少结构特殊的DNA分子分别具有剪切RNA分子或DNA分子、T4聚核苷酸激酶样活性、DNA连接酶样活性以及催化卟啉金属离子化等多种生物催化功能 ,这些DNA分子被称为脱氧核酶或酶性DNA .它们在用作RNA和DNA工具酶、基因分析和诊断手段以及基因治疗药物等方面的潜力引人注目 .综述这些DNA分子的种类、结构特征、催化活性及应用现状和前景等方面的最新研究进展     

假互补肽核酸及其分子生物学效应

假互补肽核酸（pseudocomplementary peptide nucleic acids,pcPNAs）是肽核酸（peptide nucleic acids,PNA）的一种衍生物,通过碱基修饰可以使pcPNAs 同时与双链DNA两条链中相应的靶序列结合;而在pcPNAs识别靶序列并结合时,pcPNAs自身两条链间由于空间位阻作用,不会自身互补结合. pcPNAs与DNA、RNA甚 至肽核酸相比具有独特的杂交特性,因此具有非常广泛的分子生物学效应.本文就pcPNAs寡聚体的结构、与核酸杂交的特点及杂交模式,分子生物学效应以及应用等 方面进行介绍.     

反义RNA技术

反义RNA(antisence RNA)是一种与特异mRNA互补的RNA分子,它通过配对碱基间氢键作用与对应的RNA形成双链复合物,抑制RNA的翻译过程。利用人工合成或生物体合成特定互补RNA片段(或其化学修辞产物)抑制或封闭基因表达技术,称为反义RNA技术。本文综述了反义RNA作用机理,合成途径,并展示了该技术在研究基因功能,防治肿瘤、遗传病以及人工免疫等方面广阔的应用前景。一、反义RNA抑制基因表达机理许多实验证明,原核类生物如细菌、粘菌,     

毒性分子-抗毒性分子系统的生物学作用研究进展

毒性分子-抗毒性分子系统(toxin-antitoxin systems,TA systems)被发现广泛存在于细菌染色体、质粒以及古细菌基因组中。TA系统是由2个基因组成的操纵子,这2个基因分别编码稳定的毒性分子和不稳定的抗毒性分子。毒性分子总是蛋白质,抗毒性分子可能是蛋白质或RNA。因此,根据抗毒性分子的性质和作用方式的不同可将TA系统家族分为5种类型。Ⅰ型和Ⅲ型的抗毒性分子是RNA,能抑制毒性分子的合成或者与其隔离;II、IV和V型的抗毒性分子是蛋白质,能隔离、平衡毒性分子作用或抑制其合成。TA系统具有多种生物学功能。目前研究表明,TA系统可能在细菌应激应答、程序化细胞死亡、多重耐药的形成、防止DNA入侵、稳定大基因组片段等方面有重要的作用。     

细菌RNA稳定性调控相关元件的研究进展

RNA降解体（细菌RNA降解的主要执行者）是一种多亚基的蛋白质复合物,主要由RNA解螺旋酶、聚核苷酸磷酸化酶（polynucleotide phosphorylase,PNPase）、内切核酸酶（ribonuclease E,RNase E）以及糖酵解途径中的烯醇化酶、磷酸果糖激酶等组成,参与核糖体RNA（ribosome RNA,rRNA）的加工以及信使RNA（messenger RNA,mRNA）的降解。此外,RNA分子伴侣Hfq和调控小RNA（small RNA,sRNA）在RNA稳定性调控中也发挥着重要作用。综述了细菌RNA稳定性调控相关功能元件,特别是降解体蛋白及RNA分子伴侣Hfq的最新进展,以期为研究细菌RNA稳定性及其参与的代谢调控提供理论参考。     

病毒体内的遗传物质DNA或RNA，有的呈单链有的呈环链，单链和环链在进化地位上有何意义？

在生物起源过程中,推测最先出现的遗传物质载体是RNA。从化学结构上看,DNA比RNA稳定,双链又比单链稳定。这可能是为什么细胞生物在长期的进化历程中,最终选择了双链DNA作为遗传载体的原因。人们可以通过对进化过程中序列保守的DNA片段进行比对和分析,来了解不同物种在生物进化中的相互关系。     

黄酮类化合物抑制微生物活性及其作用机制

本文综述了黄酮类化合物抑制细菌、病毒和真菌的活性及可能的作用机制,黄酮类化合物结构与抑菌活性之间的关系。结果表明,黄酮类化合物主要通过抑制细菌DNA旋转酶,抑制细菌细胞质膜的功能,抑制细菌能量代谢等方面发挥抑菌功效。指出黄酮类化合物是今后抗病源微生物药物开发新的研究方向。     

细菌对消毒剂抗性机理研究进展

消毒剂通过抑制膜的主动运输、抑制微生物的代谢、扰乱微生物的DNA复制、使微生物细胞裂解而导致胞内成分渗漏以及使胞内物质凝结等方面发挥灭菌作用.消毒剂在杀灭细菌和控制细菌污染方面具有重要作用,但细菌对消毒剂也会产生抗性.细菌对消毒剂的抗性机制主要通过形成生物被膜,阻挡或外排机制减少消毒剂分子进入细胞,使消毒剂分子失活,以及其他表型性耐药等4个途径来实现,其中通过形成生物被膜阻止消毒剂分子进入细菌细胞或在进入细胞前使消毒剂失去效用,在细菌对消毒剂的抗性机制中具有重要作用.以实际污染的主要菌株为对象,研究它们对常用消毒剂的抗性机制,对控制细菌污染具有极大的应用价值和现实意义.     

三十年磨一剑———2006年诺贝尔化学奖得主Roger Kornberg关于真核基因转录机制的研究

2006年的诺贝尔化学奖授予了美国斯坦福大学的科恩伯格（Roger D．Komberg）教授,以表彰他在真核基因转录的分子机制研究方面做出的卓越贡献。在细胞中,DNA的复制、RNA的转录和蛋白质的翻译是生命活动的核心过程。因此,研究遗传信息如何从DNA到RNA再到蛋白质的传递过程一直是分子生物学研究的核心课题。科恩伯格的工作则在分子水平上向我们展示了RNA聚合酶Ⅱ（RNA polymerase Ⅱ）及各种蛋白因子在DNA模板上合成作为蛋白质合成模板的信使RNA（mRNA）的过程,为在转录水平阐明真核基因的表达调控奠定了分子结构基础。