Kas ir peptīdu nukleīnskābe?

Peptīdu nukleīnskābe, saīsināti kā PNS, ir mākslīgs polimērs, kam ir daudz līdzību ar dezoksiribonukleīnskābi (DNS) un ribonukleīnskābi (RNS). Zinātnieki un ārsti to izmanto ārstniecībā un bioloģiskajos pētījumos. Peptīdu nukleīnskābe apvieno divas priekšrocības, kas padara to noderīgu šiem lietojumiem. Pirmkārt, tai ir iespēja uzglabāt informāciju, tāpat kā DNS, bet tai ir vēl stingrāks mugurkauls nekā DNS. Šis otrais īpašums nodrošina tai lielu ķīmisko stabilitāti. Nekad nav zināms, ka peptīdu nukleīnskābe ir sastopama dabā, taču daži domā, ka tā varētu būt bijusi agrākajā Zemes vēsturē.

Pētījumi, kas veikti, iesaistot peptīdu nukleīnskābi, ir noveduši pie dažām hipotēzēm, ka šīs molekulas varēja būt daļa no agrākajām dzīvības formām uz Zemes. PNA, iespējams, tika izmantota kā DNS versija tās ķīmiskās stiprības un vienkāršākas struktūras dēļ. Interesanti, ka PNS noteiktos apstākļos var veidoties un polimerizēties ūdenī. Šie apstākļi ietver temperatūru, kas ir vismaz 210 grādi pēc Fārenheita (100 grādi C).

Šajā temperatūrā ūdens parasti vārās jūras līmenī, taču tas var nebūt bijis jau sen. Daudzi zinātnieki izvirza teoriju, ka Zemes atmosfēra noteiktos attīstības periodos bija daudz blīvāka, un tas varētu efektīvi paaugstināt ūdens viršanas temperatūru. Arī ūdens dziļos okeānos, ko, iespējams, uzsilda vulkāniskās aktivitātes, būtu zem lielāka spiediena un tādējādi tam būtu augstāka viršanas temperatūra.

Tā kā PNA ir saistīta ar DNS, daži zinātnieki ir ierosinājuši vēl vienu interesantu pielietojumu tai. Tie, kas strādā, lai izveidotu mākslīgās dzīvības formas, ir aplūkojuši peptīdu nukleīnskābi kā iespējamu sastāvdaļu savos pētījumos un projektos. Dažu zinātnieku sapnim par dzīvības sintezēšanu varētu ievērojami palīdzēt PNA daudzpusība un veids, kā tā atdarina DNS informācijas uzglabāšanas spēju.

Pašlaik peptīdu nukleīnskābe ir izmantota kā instruments medicīnas pētījumos. PNA var mijiedarboties ar DNS molekulārā līmenī tādā attālumā, lai varētu nomākt vai veicināt noteiktu ģenētisko iezīmi, ja tā ir pareizi izstrādāta. Uz šī principa balstītas zāles varētu būt noderīgas, piemēram, lai nomāktu gēnu, kas izraisa uzņēmību pret noteiktu slimību. Alternatīvi tie varētu uzlabot gēna ekspresiju, kas nodrošina imunitāti pret noteiktu slimību. Ja šādas zāles tiek izstrādātas, pirms to ieviešanas būtu nepieciešamas lielas pārbaudes, taču tām var būt daudzsološa ietekme uz medicīnas nākotni.