グリコール核酸

グリコール核酸（GNA ）は、グリセロール核酸とも呼ばれ、 DNAやRNAに似た核酸ですが、糖ホスホジエステル骨格の構成が異なり、リボースやデオキシリボースの代わりにプロピレングリコールを使用しています。 ^{[ 1 ]} GNAは化学的に安定していますが、自然界に存在することは知られていません。しかし、その単純さから、生命の進化において役割を果たした可能性があります。

2,3-ジヒドロキシプロピルヌクレオシド類似体は、上田ら（1971）によって初めて合成された。その後まもなく、類似体のリン酸結合オリゴマーが、溶液中のRNAおよびDNAの存在下で実際に低色性を示すことが示された（Seitaら、1972）。ポリマーの合成は、後にCookら（1995、1999）およびAcevedoとAndrews（1996）によって記述された。しかし、GNA-GNAの自己対合能力は、2005年にZhangとMeggersによって初めて報告された。^{[ 1 ]}その後、GNA二重らせんの結晶構造がEssenとMeggersによって報告された。^{[ 2 ] [ 3 ]}

DNAとRNAはそれぞれデオキシリボースとリボースを主鎖とする糖骨格を持つ一方、GNAの主鎖はホスホジエステル結合で連結されたグリコール単位の繰り返し構造から構成されている。グリコール単位は炭素原子がわずか3個しかないにもかかわらず、ワトソン・クリック型の塩基対を形成する。GNAの二重らせん構造を融解させるには高温が必要となるため、ワトソン・クリック型の塩基対形成は、天然のDNAやRNAよりもはるかに安定している。GNAは核酸の中で最も単純な構造を持つと考えられており、RNAの前駆体として仮説上の存在となっている。

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