Tuning PNA Properties by Chemical Modifications: Design Synthesis and Applications

Abstract

The present Ph.D. Thesis concerns the development of modified chiral Peptide Nucleic Acids (PNAs) aimed at improving the affinity and the selectivity towards complementary DNA sequences for biomedical and food applications. In particular, PNA Molecular Beacons have been studied for HPLC analysis. PNAs based on arginine have been developed. Two types of microarrays, one with PNAs covalently linked to a silica surface, the other obtained by microcontact printing have been shown to be promising tools for selective DNA recognition. Finally PNAs embedding a pseudopeptide Nuclear Localization Sequence have been synthesized and tested in cell cultures, providing good evidence of internalization inside the nucleus.

Il lavoro riportato in questa tesi di dottorato riguarda lo sviluppo di Acidi Peptido Nucleici (PNA) chirali al fine di migliorare l’affinità e selettività nel riconoscimento di DNA complementare per applicazioni biomediche e alimentari. In particolare sono stati studiati PNA Beacons per analisi in HPLC. Sono stati sviluppati PNA chirali a base di arginina. Due tipologie di microarrays sono state sviluppate, una in cui i PNA sonolegati covalentemente ad una superficie di silice, l’altra basata su una tecnologia di microcontact printing. Infine, sono stati sintetizzati PNA contenenti una sequenza pseudopeptidica di localizzazione nucleare, che somministrati in colture cellulari hanno mostrato una buona capacità di penetrazione nel nucleo.