พีเอ็นเอ : นวัตกรรมใหม่ในการวิเคราะห์ลำดับเบสดีเอ็นเอ
PNA : Novel Innovation for DNA Sequence Analysis
Keywords:
เปปไทด์นิวคลีอิกแอซิด , คัลเลอริเมตริก , มัลดิ-ทอฟแมสสเปกโทรเมตรี , ฟลูออเรสเซนส์Abstract
พีเอ็นเอหรือเปปไทด์นิวคลีอิกแอซิดเป็นโมเลกุลสังเคราะห์ที่มีโครงสร้างคล้ายกับดีเอ็นเอและมีสมบัติที่น่าสนใจหลายประการ เช่น สามารถยึดจับกับดีเอ็นเอได้แข็งแรงกว่าดีเอ็นเอธรรมชาติ และมีความเสถียรต่อเอนไซม์นิวคลีเอสและโปรตีเอส จากสมบัติที่ดีเหล่านี้จึงทำให้ในปัจจุบันได้มีการนำเอาพีเอ็นเอมาใช้แทนดีเอ็นเอธรรมชาติโดยการนำมาประยุกต์ใช้ประโยชน์ในงานด้านต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการนำมาใช้เป็นตัวติดตามหรือโพรบในการตรวจสอบการปรากฏของลำดับเบสที่สนใจบนดีเอ็นเอ ในบทความวิชาการนี้จะเน้นถึงการนำเอาพีเอ็นเอมาใช้ร่วมกับเทคนิคการตรวจวัดในรูปแบบต่างๆ เพื่อใช้ในการตรวจวิเคราะห์ลำดับเบสที่สนใจบนดีเอ็นเอ เช่น เทคนิคทางฟลูออเรสเซนส์ เทคนิคคัลเลอริเมตริก เทคนิคมัลดิ-ทอฟแมสสเปกโทรเมตรีและเทคนิคทางอิเล็คโตรเคมิคอล เป็นต้น PNA or Peptide Nucleic Acid is a synthetic molecule that is structurally similar to DNA. It shows many potential promising features for its use in place of natural DNA. For instance, hybridization of PNA·DNA duplex shows a stronger bonding than that of natural DNA:DNA duplex. In addition, PNA resists to many enzymes such as nuclease and protease. According to special features, many works have been devoted for developing PNA to use as a probe for detection of the DNA sequences. Therefore, this article focuses on the use of PNA in combination with several techniques such as fluorescence, colorimetry, MALDI-TOF mass spectrometry and electrochemical techniques for detection of DNA sequences.References
ณัฏฐิยา หิรัญกาญจน์. (2546). ยีนและยีโนมของมนุษย์. เวชศาสตร์โมเลกุล, 1-33.
Blackburn, G.M., & Gait, M.J. (1996). Nucleic Acids in Chemistry and Biology. (pp-20-25). New York: Oxford University Press Inc.
Dias, N., & Stein, C.A. (2002). Antisense Oligonucleotides; Basic Concepts and Mechamisms. Molecular Cancer Therapeutics, 1, 347-355.
Fang, B., Jiao, S., Li, M., Qu, Y., & Jiang, X. (2008). Labelfree Electrochemical Detection of DNA Using Ferrocene-containing Cationic Polythiophene and PNA Probes on Nanogold Modified Electrodes. Biosensors and Bioelectronics, 23, 1175-1179.
Franck, P., & Petra, P. (2004). The Peptide Nucleic Acids (PNAs); Powerful Tools for Molecular Genetics and Cytogenetics, European Journal of Human Genetics, 12, 694-700.
Gao, Z., & Agarwal, A., Trigg, A.D., Singh, N., Fang, C., Tung, C.H., Fan, Y., Buddharaju, K.D., & Kong, J. (2007). Silicon Nanowire Arrays for Label-free Detection of DNA. Analytical Chemistry, 79, 3291-3297.
Gaylord, B.S., Heeger, A.J., & Bazan, G.C. (2002). DNA Detection Using Water-soluble Conjugated Polymers and Peptide Nucleic Acid Probes. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 99, 10954-10957.
Hahm, J.I., & Lieber, C.M. (2004). Direct Ultrasensitive Electrical Detection of DNA and DNA Sequence Variations Using Nanowire Nanosensors. Nano Letters, 4, 51-54.
Hyrup, B., & Nielsen, P.E. (1991). Peptide Nucleic Acids (PNA): Synthesis, Properties and Potential Applications. Bioorganic & Medicinal Chemistry, 4, 5-23.
Jiang-Baucom, P., Girard, J.E., Butler, J., & Belgrader, P. (1997). DNA Typing of Human Leukocyte Antigen Sequence Polymorphisms by Peptide Nucleic Acid Probes and MALDI-TOF Mass Spectrometry. Analytical Chemistry, 69, 4894-4898.
