PNA 序列设计指南

具体设计规则:

• 长度: 合成 PNA 序列一般不超过 18 个碱基，但不包括接头、氨基酸和标记物。
• 含有氨基酸: 可以把一个赖氨酸或半胱氨酸联在序列的 N 端或 C 端。
• 嘌呤含量: 富含嘌呤 PNA 易发生聚合反应且水溶性差。为了避免聚合反应，请遵循以下原则：将嘌呤含量限制在 60% 以下。

例如:
GAT TAG CAG TCT ACG (可行 - 嘌呤含量 < 60%)

• 连续嘌呤不超过 4 个，而鸟嘌呤则不超过 3 个。

例如:
ATT AGG GGC ATC TAC (不可行 - 连续 4 个 G)
CTA GAT AGA AGG TTC (不可行 - 连续 6 个嘌呤)

• 如果无法避免上述规则，可以考虑探针互补链。

例如:
GTA GAT GCC CCT AAT (可行 - 上面序列的互补序列，未违背任何准则)
GAA CCT TCT ATC TAG (可行 - 上面序列的互补序列)

• 避免自我互补序列：反向重复、发夹和回文序列。由于 PNA/PNA 相互作用比 PNA/DNA 更强，这些类型的探针容易聚合。
• 四个碱基互补是可行的， 但只含有 C 和 G 的除外。然而当它们被一个或多个碱基间隔时，也是可行的。

例如:
GAT AATT GCA (可行 - 四个碱基互补)
GAT CCGG TAC (不可行 - 只有 CCGG 互补)
TAT CCT GGT A (可行， CC, GG 隔了一个碱基)

• 6 个及以上碱基互补是不可行的。

例如:
CTA TTA ATG CA (不可行 - 6 个碱基互补)

• 当被一个或多个碱基间隔时，6 个碱基互补是可行的，但只含有 C 和 G 的除外。

例如:
AGT GCT ACT (可行 - 中间有间隔 )
GCG GCT CGC (不可行 – 只有 G 和 C 互补)

• 即使被一个或多个碱基间隔，8 个碱基互补也是不可行的。

例如:
ACTG T CAGT (不可行 - 8 个碱基互补)

一般规则:

我们强烈建议您设计反向平行的 PNA 探针。PNA 可以在任一方向形成双链，但反向平行取向优先，形成最普通双链。对于反义和 DNA 探针类型应用，反向平行是最优先构象。当反向平行取向时，PNA 探针的 N 端相当于 DNA 的 5’端。

PNA 熔点不同于 DNA。由于 PNA 链是不带电的，PNA-DNA 的 Tm 值会比相应 DNA-DNA 的高。通常情况下，100 mM NaCl 中，每增加一个碱基，其 Tm 值提高约 1°C。在较低盐浓度下，其 Tm 值的差异将更加明显。通常，一个含 10 个碱基 PNA，其 Tm 值约 50°C，含 15 个碱基的 PNA Tm 值约 70°C。

长度为 12～17 个碱基的 PNA 序列是最佳的。序列长度主要取决于其具体应用。与 DNA 的应用相比，PNA 探针序列需要的长度更短。链长的 PNA，根据序列，倾向于聚合，不易纯化和表征 。然而，序列越短，特异性越强。因此，对于短序列来说，不匹配的影响更大。

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