Što je peptidna nukleinska kiselina?

Peptidna nukleinska kiselina, skraćeno PNA, je umjetni polimer koji ima mnogo sličnosti s deoksiribonukleinskom kiselinom (DNA) i ribonukleinskom kiselinom (RNA). Koriste ga znanstvenici i liječnici u medicinskim tretmanima i biološkim istraživanjima. Peptidna nukleinska kiselina kombinira dvije prednosti koje je čine korisnom za ove primjene. Prvo, ima sposobnost pohranjivanja informacija, baš kao i DNK, ali ima još robusniju okosnicu od DNK. Ovo drugo svojstvo daje mu veliku kemijsku stabilnost. Nikada nije poznato da se peptidna nukleinska kiselina pojavljuje u prirodi, ali neki nagađaju da je možda bila prisutna tijekom ranije povijesti Zemlje.

Istraživanje koje je provedeno na peptidnoj nukleinskoj kiselini dovelo je do nekih hipoteza da su te molekule možda bile dio najranijih oblika života na Zemlji. PNA se mogla koristiti kao njihova verzija DNK zbog svoje kemijske snage i jednostavnije strukture. Intrigantno, također je moguće da se PNA formira i polimerizira u vodi pod određenim uvjetima. Ti uvjeti uključuju temperaturu od najmanje 210 stupnjeva Fahrenheita (100 stupnjeva C).

Voda obično ključa na ovoj temperaturi na razini mora, ali to možda nije bio slučaj davno. Mnogi znanstvenici teoretiziraju da je Zemljina atmosfera bila mnogo gušća u određenim vremenima tijekom svog razvoja, a to bi učinkovito podiglo točku vrelišta vode. Također, voda u dubokim oceanima, vjerojatno zagrijana vulkanskom aktivnošću, bila bi pod većim pritiskom i stoga bi imala višu točku vrelišta.

Zbog odnosa koji PNA ima s DNK, neki znanstvenici su predložili još jednu zanimljivu primjenu za to. Oni koji rade na konstruiranju umjetnih oblika života gledali su na peptidnu nukleinsku kiselinu kao mogući sastojak u svojim istraživanjima i dizajnu. Snu koji neki znanstvenici imaju o sintetiziranju života mogao bi uvelike pomoći svestranost PNA i način na koji oponaša sposobnost DNK pohranjivanja informacija.

U današnje vrijeme, peptidna nukleinska kiselina je našla upotrebu kao alat u medicinskim istraživanjima. PNA može stupiti u interakciju s DNK na molekularnoj razini tako da može potisnuti ili promovirati određenu genetsku osobinu, ako je pravilno projektirana. Lijekovi temeljeni na ovom principu mogli bi biti korisni, na primjer, u suzbijanju gena koji dovodi do osjetljivosti na određenu bolest. Alternativno, mogli bi pojačati ekspresiju gena koji daje imunitet na određenu bolest. Takvi lijekovi, ako se razviju, zahtijevali bi mnogo testiranja prije nego što bi bili implementirani, ali bi mogli imati obećavajuće implikacije za budućnost medicine.