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PNA 分子具有電中性、非手性等屬性 , 分子中三級(jí)酰胺旋轉(zhuǎn)能閾與肽鍵相近 , 在溶液中呈單一構(gòu)象 , 堿基堆積力是維持構(gòu)象的主要因素 , 因此 PNA 在與核酸雜交時(shí)避免了靜電斥力使形成的復(fù)合物更加穩(wěn)定。把同樣堿基序列的 PNA 2 DNA 與 DNA 2 DNA 雙鏈相比 ,雙鏈每增加一個(gè)堿基 , Tm 將會(huì)提高 1 ℃ ( 在 100mmol NaCl 中 15-mer PNA-DNA , T m 69 ℃ , 15-mer DNA-DNA , T m 54 ℃),這種穩(wěn)定性增加是由于 PNA-DNA 的中性骨架之間排斥力小及空間結(jié)構(gòu)易于配對(duì)所致 , 進(jìn)一步研究表明 , PNA-RNA 雜交的 T m 值較 PNA-DNA 雜交值高 , 而且與相同序列PNA-DNA 相比 PNA-PNA 雙鏈結(jié)合速率更快,解離速率相對(duì)慢 , 因此 PNA 與 DNA 、 RNA 、 PNA合雜交穩(wěn)定性依次為 : PNA-PNA > PNA-RNA >PNA-DNA > DNA-DNA 。

PNA-DNA 雜交結(jié)合強(qiáng)度不過分依賴于鹽濃度 , 在低濃度鹽離子強(qiáng)度與沒有Mg2+條件下, PNA都能與序列 DNA 分子雜交,其解鏈溫度較高,而同樣條件下 DNA-DNA 雜交分子的穩(wěn)定性較差,它受介質(zhì)鹽濃度的影響很大。在 10 mmol磷酸緩沖液中,NaCl濃度為0mmol時(shí),15-merPNA 與互補(bǔ)的15-merDNA 結(jié)合的Tm為72 ℃,而同樣序列的DNA 雜交時(shí)Tm值為 38 ℃,在 NaCl 濃度為 140mmol, PNA-DNA雜交的仍為72℃,而 DNA-DNA雜交的 T m 變?yōu)?56 ℃。

PNA常與靶基因形成三股螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)揮作用。若靶基因?yàn)橥�聚嘌呤序�?則含純嘧啶堿基的PNAs與雙鏈 DNA 中同聚嘌呤序列互補(bǔ),形成極為穩(wěn)定的(PNA)2-DNA 三鏈分子, 亦可同互補(bǔ)的 RNA 鏈形成高熱穩(wěn)定性的 (PNA)2-RNA 三鏈分子 (Tm>70℃),進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn) : PNA 是以平行或反平行的雙螺旋方式與核酸結(jié)合 , PNA 與DNA ( 或 RNA ) 形成的復(fù)合物傾向于反平行結(jié)合 ,而形成的三螺旋傾向于平行結(jié)合,且兩種結(jié)合方式都得到非常穩(wěn)定的復(fù)合物。