Что такое пептидная нуклеиновая кислота?

Пептидная нуклеиновая кислота, сокращенно обозначаемая как ПНК, представляет собой искусственный полимер, который имеет много общего с дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК) и рибонуклеиновой кислотой (РНК). Он используется учеными и врачами для лечения и биологических исследований. Пептидная нуклеиновая кислота объединяет два преимущества, которые делают ее полезной для этих применений. Во-первых, он обладает способностью хранить информацию, точно так же, как ДНК, но имеет еще более прочную основу, чем ДНК. Это второе свойство придает ему большую химическую стабильность. Пептидная нуклеиновая кислота никогда не встречалась в природе, но некоторые предполагают, что она могла присутствовать в более ранней истории Земли.

Исследования, проведенные с использованием пептидной нуклеиновой кислоты, привели к некоторым гипотезам, что эти молекулы, возможно, были частью самых ранних форм жизни на Земле. ПНК, возможно, использовалась как их версия ДНК из-за ее химической прочности и более простой структуры. Интересно, что PNA также может образовываться и полимеризоваться в воде при определенных условиях. Эти условия включают температуру не менее 210 градусов по Фаренгейту (100 градусов по Цельсию).

Вода обычно кипит при этой температуре на уровне моря, но, возможно, это было не так давно. Многие ученые предполагают, что атмосфера Земли в определенные периоды ее развития была гораздо более плотной, и это эффективно повысило бы температуру кипения воды. Кроме того, вода в глубоких океанах, возможно нагретая вулканической активностью, будет находиться под большим давлением и, таким образом, будет иметь более высокую температуру кипения.

Из-за отношения, которое PNA имеет к ДНК, некоторые ученые предложили еще одно интересное применение для этого. Те, кто работает над созданием искусственных форм жизни, рассматривали пептидную нуклеиновую кислоту как возможный ингредиент в своих исследованиях и разработках. Мечте некоторых ученых о синтезе жизни может сильно помочь универсальность ПНА и то, как она имитирует способность ДНК хранить информацию.

В настоящее время пептидная нуклеиновая кислота нашла применение в качестве инструмента медицинских исследований. ПНК может взаимодействовать с ДНК на молекулярном уровне таким образом, чтобы иметь возможность подавлять или продвигать определенную генетическую особенность, если она правильно спроектирована. Препараты, основанные на этом принципе, могут быть полезны, например, для подавления гена, который приводит к восприимчивости к определенному заболеванию. С другой стороны, они могут усиливать экспрессию гена, который придает иммунитет к определенному заболеванию. Такие лекарства, если они будут разработаны, потребуют значительных испытаний, прежде чем они будут внедрены, но могут иметь многообещающие последствия для будущего медицины.