Was ist Peptidnukleinsäure?
Peptidnukleinsäure, abgekürzt als PNA, ist ein künstliches Polymer, das viele Ähnlichkeiten mit Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA) aufweist. Es wird von Wissenschaftlern und Ärzten in medizinischen Behandlungen und in der biologischen Forschung eingesetzt. Die Peptidnukleinsäure kombiniert zwei Vorteile, die sie für diese Anwendungen nützlich machen. Erstens hat es die Fähigkeit, Informationen wie DNA zu speichern, verfügt jedoch über ein noch robusteres Rückgrat als DNA. Diese zweite Eigenschaft verleiht ihm eine große chemische Stabilität. Es war nie bekannt, dass Peptidnukleinsäure auf natürliche Weise vorkommt, aber einige spekulieren, dass sie möglicherweise in der früheren Erdgeschichte vorhanden war.
Die Forschung, die mit Peptidnukleinsäuren durchgeführt wurde, hat zu einigen Hypothesen geführt, dass diese Moleküle Teil der frühesten Lebensformen auf der Erde gewesen sein könnten. PNA könnte aufgrund seiner chemischen Festigkeit und seiner einfacheren Struktur als DNA-Version verwendet worden sein. Interessanterweise kann sich PNA unter bestimmten Bedingungen auch in Wasser bilden und polymerisieren. Diese Bedingungen umfassen eine Temperatur von mindestens 100 Grad Celsius.
Wasser siedet normalerweise bei dieser Temperatur auf Meereshöhe, aber dies war möglicherweise vor langer Zeit nicht der Fall. Viele Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Erdatmosphäre zu bestimmten Zeiten während ihrer Entwicklung sehr viel dichter war, was den Siedepunkt von Wasser effektiv anheben würde. Auch Wasser in tiefen Ozeanen, möglicherweise durch vulkanische Aktivität erwärmt, würde unter höherem Druck stehen und daher einen höheren Siedepunkt haben.
Aufgrund der Beziehung zwischen PNA und DNA haben einige Wissenschaftler eine weitere interessante Anwendung vorgeschlagen. Diejenigen, die an der Konstruktion künstlicher Lebensformen arbeiten, haben Peptidnukleinsäure als möglichen Bestandteil in ihren Forschungen und Entwürfen betrachtet. Der Traum einiger Wissenschaftler, Leben zu synthetisieren, könnte durch die Vielseitigkeit von PNA und die Art und Weise, wie es die Informationsspeicherfähigkeit von DNA nachahmt, erheblich unterstützt werden.
Gegenwärtig hat die Peptidnukleinsäure als Werkzeug in der medizinischen Forschung Verwendung gefunden. PNA kann mit DNA auf molekularer Ebene interagieren, um ein bestimmtes genetisches Merkmal zu unterdrücken oder zu fördern, wenn es richtig konstruiert ist. Arzneimittel, die auf diesem Prinzip basieren, könnten beispielsweise bei der Unterdrückung eines Gens nützlich sein, das zu einer Anfälligkeit für eine bestimmte Krankheit führt. Alternativ könnten sie die Expression eines Gens verstärken, das einer bestimmten Krankheit Immunität verleiht. Wenn solche Medikamente entwickelt würden, müssten sie vor ihrer Einführung ausgiebig getestet werden, könnten jedoch vielversprechende Auswirkungen auf die Zukunft der Medizin haben.