关于肽核酸
肽核酸 (Peptide Nucleic Acid，PNA)  是一种人工合成的类似于 DNA 或 RNA 的聚合物。与多肽类似，各种嘌呤和嘧啶碱基通过亚甲基羰基连接到主链骨架上。由于 PNA 不带负电荷，与 DNA 和 RNA 之间不存在静电斥力，因而结合的稳定性和特异性都大为提高。不易被 DNA 酶和蛋白酶水解，PNA 在体内以及体外极其稳定。
 
PNA 的主要应用
·  序列特异性的 PCR 抑制剂（PNA夹）
·  端粒、着丝粒 FISH 探针，基因特异性探针，感染试验
·  反义/抗微生物试剂
·  miRNA 抑制剂
·  双链 DNA 侵入和捕获
·  微阵列探针

非标记 PNA
由于其高亲和力和特异性，PNA 能有效结合靶核酸。未标记的 PNA 通常作为基因的 PCR 反应的特异性阻断剂（PNA 夹）。这种技术可以有效地检测靶基因中的 SNP 突变。
PNA倾向于定向且逆平行结合到靶核酸。PNA 5' 端的氨基（也写为 5' 或 H-），可以结合其它功能基团，PNA 3' 端的酰胺基（也写为-NH2或3'）反应活性弱。5' 端乙酰化可以阻止其继续发生反应。
因为 PNA 的解链温度 Tm 高于 DNA，一般情况下，大部分使用的PNA的长度为10 ~ 21个碱基。PNA 链越长，溶解性越差。嘌呤含量高（＞60%）尤其是碱基 G，是导致溶解性差的原因。根据序列，PNA链最大长度约为 40 个碱基。然而，我们强烈建议检查Tm，设计探针应具有适当的长度和序列。
当 PNA 链较长（>22mer）或者嘌呤含量高（＞60%）时，为了提高 PNA 探针的溶解性，我们建议在序列中加入一些助溶基团如 O linker、E linker、X linker 或者两个赖氨酸。当 PNA 偶联多肽或染料时，接头(linker)可以起到空间间隔(spacer)的作用。
·  可能用到的接头
    - O linker (也称 AEEA 或 eg1)：常用来提高溶解性
    - 起到空间间隔作用：O、E、X、C3、C4、C6、C12
    - 加入巯基：C6SH、C11SH
 
标记PNA
PNA 链 5’端和 3’端均可以标记。由于 3' 端是非活性基团(-CONH2)，所以需加入一个赖氨酸，其侧链上的氨基可以用来标记。
如果在 5' 端标记，我们建议在 PNA 和标记物之间加 1~2 O linkers。
标记物：荧光基团（—NHS 酯或羧基酰胺）、生物素、棕榈酸、地.高辛、DABCYL、叠氮化物、亚甲基蓝、巯基等。

肽核酸-多肽
因为肽核酸主链是基于多聚酰胺连接在一起，肽核酸可以很容易地与多肽结合以增加功能。例如，加入赖氨酸可提高肽核酸的溶解性；加入半胱氨酸可使肽核酸与其它分子通过二硫键连接在一起。
PNA 链两端均可以用来偶联多肽，但经常偶联在 5' 端（肽+ PNA）。多肽和 PNA 之间需加入起到空间间隔作用的 O linker。
肽核酸-多肽一个最普遍的应用就是用作抗微生物试剂，它是由 CPP[最常见的（KFF）3K或（RXR）4xB]和含有10 ~ 15 碱基的 PNA 分子组成，对微生物必需的基因具有反义作用。
同样，在哺乳动物细胞中，使用 CPP-PNA（设计的PNA对靶mRNA反义）可以很容易地建立反义寡核苷酸的方法。最常见的是，PNA 设计在 5' ATG 和上游区域。
多肽-PNA另一种应用是基因芯片，可以从目标微生物中捕获反基因和转录基因。
一般来说，肽核酸-多肽是在树脂上从 C 端到 N 端连续合成的。
 
设计 PNA
PNA 低聚物可以在任一方向形成双链，但反平行方向优先。
PNA / DNA 的 Tm一般比相应的DNA / DNA高。粗略地说，每一个碱基对可增加大约1℃。
由于和互补DNA 序列高亲和性，通常不需要设计长链的PNA。最常见的PNA含有12-21个碱基。
强烈建议避免任何自我互补序列，如反向重复序列，发夹和回文序列，这是因为 PNA / PNA 相互作用强于 PNA / DNA。
同样建议避免嘌呤含量高的序列，因为它们往往发生聚合，导致水溶性差。尽量使嘌呤含量低于60%。也尽量避免相邻嘌呤超过 6 个残基，特别是连续 4 个或更多的 G 残基。
为了提高 PNA 探针的溶解性，可在序列中加入一些助溶基团如 O linker、E linker、X linker 或者两个赖氨酸。