Introduction
L’acide nucléique peptidique (ANP), également connu sous le nom d’acide nucléique peptidique (PNA) en anglais, est une molécule dont les bases sont similaires à celles de l’ADN ou de l’ARN, mais qui se distingue par son squelette (“colonne vertébrale” en anglais). Les PNA ne sont pas connus pour exister naturellement sur Terre. Ils sont synthétisés artificiellement et utilisés dans la recherche médicale et dans certaines thérapies.
L’ADN et l’ARN ont respectivement des résidus sucrés de désoxyribose ou de ribose qui composent leurs squelettes. Dans le cas des PNA, le squelette est composé d’une répétition d’unités N-(2-aminoethyl)-glycine reliées par une liaison peptidique. Les bases purine et pyrimidine sont attachées au squelette par des liaisons methyl carbonyl. Les PNA sont donc notés comme des peptides, avec l’extrémité N-terminale en première position (gauche) et l’extrémité C-terminale en dernière position (droite).
Le squelette du PNA ne contient donc pas de groupement phosphate (chargés), ce qui a pour conséquence que la liaison PNA/ADN est plus forte qu’une liaison ADN/ADN classique en raison de l’absence de répulsion électrostatique. Des expériences préliminaires réalisées avec des brins d’homopyrimidine (brins constitués d’une répétition d’une seule base, la pyrimidine) ont montré que la température de “fusion” ou température d’hybridation (Tm) d’une double hélice PNA (constituée de 6 bases de thymine) / ADN (composé d’adénine) était de 31°C. En comparaison, l’équivalent ADN/ADN se dénature à une température inférieure à 10°C. La reconnaissance entre bases est parfaite entre l’ADN et les PNA.
Des PNA ont récemment été utilisés en biologie moléculaire comme outils de diagnostic et dans le cadre de stratégies thérapeutiques antisens. Du fait de leur grande affinité pour l’ADN ou l’ARN, il n’est pas nécessaire de travailler avec de longs oligomères pour ces utilisations qui demandent traditionnellement des sondes oligos de 20-25 bases. Le problème est donc d’assurer une meilleure spécificité. Les PNA ont également la caractéristique, lors de leur liaison aux ARN ou à l’ADN, d’être déstabilisés par 1 ou 2 mésappariemments (“mismatch”). Les PNA ne sont pas reconnus par les nucléases ou les protéases, ce qui les rend résistants aux dégradations enzymatiques. Les PNA sont également stables dans une large gamme de pH. Enfin, le fait qu’ils ne soient pas chargés et de petite taille représente un avantage pour traverser la membrane plasmique. Cependant, leur utilisation thérapeutique est limitée car les méthodes de pénétration cellulaire ne sont pas adaptées à cette absence de charges. Une fois cette limitation levée, ces molécules auront un fort potentiel.
On suppose que des formes primitives de vie sur terre ont pu utiliser des PNA comme matériel génétique en raison de leur haute résistance, puis évoluer vers un système basé sur l’ADN/ARN. Cette hypothèse reste cependant peu probable. Voir l’article consacré aux origines de la vie pour plus d’informations à ce sujet.
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