Peptidnukleinsäure, abgekürzt als PNA, ist ein künstliches Polymer, das viele Ähnlichkeiten mit Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA) aufweist. Es wird von Wissenschaftlern und Ärzten in medizinischen Behandlungen und in der biologischen Forschung verwendet. Peptidnukleinsäure kombiniert zwei Vorteile, die sie für diese Anwendungen nützlich machen. Erstens hat es die Fähigkeit, Informationen zu speichern, genau wie DNA, hat aber ein noch robusteres Rückgrat als DNA. Diese zweite Eigenschaft verleiht ihm ein hohes Maß an chemischer Stabilität. Es ist nie bekannt, dass Peptidnukleinsäure in der Natur vorkommt, aber einige spekulieren, dass sie in der früheren Erdgeschichte vorhanden gewesen sein könnte.
Die Forschung mit Peptidnukleinsäure hat zu einigen Hypothesen geführt, dass diese Moleküle möglicherweise Teil der frühesten Lebensformen auf der Erde waren. PNA könnte aufgrund ihrer chemischen Stärke und ihrer einfacheren Struktur als ihre Version der DNA verwendet worden sein. Interessanterweise ist es auch möglich, dass sich PNA unter bestimmten Bedingungen in Wasser bildet und polymerisiert. Diese Bedingungen umfassen eine Temperatur von mindestens 210 Grad Fahrenheit (100 Grad C).
Wasser siedet normalerweise bei dieser Temperatur auf Meereshöhe, aber das war vielleicht noch nicht lange der Fall. Viele Wissenschaftler vermuten, dass die Erdatmosphäre zu bestimmten Zeiten während ihrer Entwicklung viel dichter war, und dies würde den Siedepunkt von Wasser effektiv erhöhen. Auch Wasser in tiefen Ozeanen, das möglicherweise durch vulkanische Aktivität erhitzt wird, würde unter höherem Druck stehen und somit einen höheren Siedepunkt haben.
Aufgrund der Beziehung zwischen PNA und DNA haben einige Wissenschaftler eine weitere interessante Anwendung dafür vorgeschlagen. Diejenigen, die daran arbeiten, künstliche Lebensformen zu konstruieren, haben Peptidnukleinsäure als mögliche Zutat in ihrer Forschung und ihren Designs in Betracht gezogen. Der Traum, den einige Wissenschaftler haben, Leben zu synthetisieren, könnte durch die Vielseitigkeit der PNA und die Art und Weise, wie sie die Informationsspeicherfähigkeit der DNA nachahmt, stark unterstützt werden.
Gegenwärtig hat Peptidnukleinsäure als Werkzeug in der medizinischen Forschung Verwendung gefunden. PNA kann auf molekularer Ebene mit DNA so interagieren, dass sie ein bestimmtes genetisches Merkmal unterdrücken oder fördern kann, wenn sie richtig konstruiert ist. Auf diesem Prinzip basierende Medikamente könnten beispielsweise nützlich sein, um ein Gen zu unterdrücken, das zu einer Anfälligkeit für eine bestimmte Krankheit führt. Alternativ könnten sie die Expression eines Gens verstärken, das Immunität gegen eine bestimmte Krankheit verleiht. Solche Medikamente würden, wenn sie entwickelt würden, vor ihrer Einführung viele Tests erfordern, könnten aber vielversprechende Auswirkungen auf die Zukunft der Medizin haben.