Locked Nucleic Acid（LNA）
在研究反义核酸技术的过程中，为了保护反义核酸免受核酸酶的攻击，开发出许多种化学修饰的核苷酸，用于提高靶标亲和性、核酸酶抗性和药物动力学性质。其中Locked Nucleic Acid（LNA）作为一种很有希望的核酸化学修饰技术引起广泛的关注。
定冠词1994年，Rodriguez等再发酵副产物中发现了LNA。1998年，Koshkin实验室进行了LNA的合成和杂交实验。由于LNA和核苷酸在结构上十分相似，它对DNA和RNA 有很好的亲和活性。和其它一些核酸修饰物相比，LNA寡核苷酸有很多优点：和DNA或RNA互补双链有很强的热稳定性，寡核苷酸中掺入一个LNA碱基就可以使熔解温度（Tm）升高4～9℃；
抗核酸酶降解；
针对英语
中心含有7～8个脱氧核苷酸的DNA·LNA gapmer，可以激活RNaH；
分子小，溶解度高，能自由通过细胞膜，机体容易吸收；十个月宝宝早教
体内无毒性；
合成方法简单，可以用DNA自动合成仪合成。
身边的雷锋
LNA的结构：
LNA是一种双环状核苷酸衍生物，含有2'-O, 4'-C-亚甲基-β-D-呋喃核糖核酸单体，即核糖的2'氧原子和4'碳原子通过一个亚甲基桥连接起来，如下图。这个环形连接限制了呋喃核糖的灵活性，将其结构锁定成一个刚性的双环模式，增加了磷酸骨架局部结构
的稳定性。这种锁合的结构，有很多立体异构体，现在已经合成的有β-D-Xylo-LNA、α-L-LNA等。通过核磁共振( nuclear magnetic resonance , NMR) 研究水溶性DNA·LNA嵌合体与RNA及DNA杂交后的构型变化发现，LNA能和RNA或DNA互补杂交，碱基配对正常，且每个碱基都是反向构型（β构型）。DNA·LNA嵌合体与RNA杂交时，LNA碱基可诱导侧翼DNA碱基形成α构型。
显示器校准另外，
在LNA/RNA双链中，随着LNA增加，杂交双螺旋结构向A构型
变化。当寡核苷酸的碱基由β构型改变成α构型后，核酶不能识别磷酸二酯键，使得寡核苷酸的稳定性将大大提高。而LNA杂交双链稳定性的提高，可能是也由于磷酸盐骨架局部结构的调整，导致碱基堆积作用力增加的结果。
LNA杂交亲和活性：家常扣肉
通过碱基互补配对，LNA可以和单链DNA (ssDNA)、双链DNA (dsDNA)、RNA及LNA杂交，其中LNA/ LNA是最稳定的碱基配对结构。LNA和单链核苷酸杂交形成双螺旋；在中性pH下，以Hoogsteen氢键结合到特异序列dsDNA大沟处形成三螺旋寡核苷酸（triplex-forming oligonucleotide , TFO）。LNA与互补单链核苷酸杂交，亲和性比相应的寡核苷酸高得多，形成的杂交物的解链温度都很高。在寡核苷酸中每引入一个LNA碱
骆驼祥子的梗概基，Tm值最多可提高9.6 ℃，再引入LNA，每个LNA所带来的ΔTm降低。10nt的寡核苷酸在引入LNA时，对Tm值影响最大。LNA与核酸杂交有严格的序列特异性，比普通寡核苷酸更有效地区分碱基错配（mismatch）。有错配的LNA/DNA双链比相应有错配的DNA/DNA双链更加不稳定，在LNA/DNA双链中的一个错配至少使Tm值下降20℃，而DNA/DNA双链中，一个错配只能使Tm值下降4～16 ℃。另外，LNA与DNA还可形成三明治式的LNA/DNA/LNA结构，也具有很好的热稳定性和生物学活性。
LNA的酶学特性
无巧不成书的意思R N a H是一种广泛存在的酶, 1982年由Criych等发现，特异切割DNA复制时形成的RNA/DNA双链中的RNA链，产生5'-P和3'-OH末端。研究发现，只要有4个nt的DNA片段与mRNA结合，就能激活R N a H降解mRNA。仅含有LNA的寡核苷酸可以和RNA形成A型螺旋，阻碍RNa H降解RNA。但是通过构建中心含有7-8个脱氧核苷酸的DNA·LNA 嵌合体gapmer，可以激活RNa H，并且由于LNA的高亲和性促进RNa H的切割。LNA 寡核苷酸虽然不能激活RNa H，但它可通过空间位阻抑制基因表达。比如：LNA和LNA·DNA可以通过与荧光素酶mRNA上的许多区域结合抑制该基因表达。可以根据不同的实验策略和靶物需求，利用或抑制Rna H活性。另外，LNA/DNA/LNA 嵌合体亦能激活Rna H。
LNA和DNA·LNA还表现出抗核酸酶活性。Wahlestedt等报道，大鼠血清中DNA·LNA寡聚物比其它DNA寡核苷酸类似物更能抵抗核酸酶的降解。可能是由于LNA和DNA的结合，导致外切酶所需的特征结构发生了改变，从而抑制了核酸酶对DNA双链的切割作用。抗核酸酶降解的能力，因LNA和DNA碱基位置的不同而变化，LNA碱基从3'末端移到5'末端，可以降低核酸外切酶的水解。因此，LNA在体内非常稳定。研究发现，在寡核苷酸每个末端仅引入3个LNA，就足够能使它在人血清中的半衰期提高10倍，从未修饰的寡核苷酸的1.5小时增加到15小时。
除了抗核酸酶活性以外，LNA寡核苷酸也较容易被细胞摄取，并且没有毒性作用。通过人乳腺癌MCF27 细胞摄取实验证明，LNA易被细胞吸收，而且很快分布于整个细胞。将含LNA的寡核苷酸分别
注入活的大鼠的脑实质(纹状体) 、大脑室及神经鞘内，未检测出任何毒性作用和组织损伤。在首个LNA的体内研究报道中，大鼠的delta鸦片受体被有效的敲除，并且没有观察到任何毒性作用。随后，完全由LNA组成的寡核苷酸，在体内成功的抑制了RNA聚核酶II大亚基的翻译。这些寡核苷酸还被用于抑制异体移植模型中肿瘤的生长。
LNA以及DNA·LNA具有超凡的靶标亲和活性，抗核酸酶降解，良好的稳定性。因此，利用LNA组成的寡核苷酸和DNA·LNA杂合寡核苷酸进行体外以及体内实验具有许多诱人的前景。
