Co je to kyselina nukleová?

Peptidová nukleová kyselina, zkráceně PNA, je umělý polymer, který nese mnoho podobností s deoxyribonukleovou kyselinou (DNA) a ribonukleovou kyselinou (RNA). To je používáno vědci a lékaři v lékařských procedurách a biologickém výzkumu. Peptidová nukleová kyselina kombinuje dvě výhody, díky kterým je pro tyto aplikace užitečná. Za prvé, má schopnost ukládat informace, stejně jako DNA, ale má ještě robustnější páteř než DNA. Tato druhá vlastnost mu dává velkou chemickou stabilitu. O peptidové nukleové kyselině nikdy nebylo známo, že se vyskytuje přirozeně, ale některé spekulují, že mohla být přítomna během dřívější historie Země.

Výzkum, který byl proveden na peptidové nukleové kyselině, vedl k hypotéze, že tyto molekuly mohly být součástí nejranějších forem života na Zemi. PNA by mohla být použita jako jejich verze DNA kvůli své chemické síle a její jednodušší struktuře. Je zajímavé, že je také možné za určitých podmínek PNA tvořit a polymerizovat ve vodě. Tyto podmínky zahrnují teplotu alespoň 210 stupňů Fahrenheita (100 stupňů C).

Voda se obvykle vaří při této teplotě na hladině moře, ale tomu tak nemusí být dávno. Mnoho vědců se domnívá, že zemská atmosféra byla v určitých obdobích jejího vývoje mnohem hustší, což by účinně zvýšilo bod varu vody. Také voda v hlubokých oceánech, případně zahřátá vulkanickou aktivitou, by byla pod větším tlakem a měla by tedy vyšší bod varu.

Kvůli vztahu, který má PNA k DNA, navrhli někteří vědci další zajímavou aplikaci. Ti, kdo pracují na konstrukci forem umělého života, hledali ve svých výzkumech a návrzích peptidovou nukleovou kyselinu jako možnou složku. Sen, který někteří vědci mají o syntéze života, by mohl značně pomoci všestrannost PNA a způsob, jakým napodobuje schopnost uchovávání informací DNA.

V současné době našla peptidová nukleová kyselina použití jako nástroj v lékařském výzkumu. PNA může interagovat s DNA na molekulární úrovni tak daleko, aby byla schopna potlačit nebo podporovat určitou genetickou vlastnost, pokud je správně zkonstruována. Léky založené na tomto principu by mohly být užitečné například při potlačování genu, který vede k náchylnosti k určitému onemocnění. Alternativně by mohly zvýšit expresi genu, který propůjčuje imunitu určité nemoci. Pokud by takové léky byly vyvinuty, vyžadovaly by před zavedením velké testování, ale mohly by mít slibné důsledky pro budoucnost medicíny.