美国俄亥俄州立大学Dennis Bong课题组设计并汇报了一系列的双面肽核酸（bPNA），它们能够通过侧链的三嗪类衍生物（M）和胸腺嘧啶（T）或尿嘧啶（U）的氢键作用力，形成T-M-T或者U-M-U三链结构。作者运用bPNA能特异性结合插入了T或U修饰的核酸序列的特性实现了目标核酸的识别和荧光标记，自由基内切，核酸二级结构的调控以及非编码RNA的特异性降解，这些展现出发展bPNA使其成为核酸相关疾病检测探针的前景。
迄今，bPNA的发展被仅能够识别T-T或U-U碱基对所限制。为了能识别其他的非常规碱基对（Non canonical base pair， NCP），本文设计并筛选了一系列天然碱基及其类似物的荧光小分子探针。作者将天然碱基及其类似物和荧光分子噻唑橙（TO）连接组成荧光分子探针，并希望通过TO的荧光强度来筛选先导化合物。噻唑橙（TO）本身有极弱的荧光，当识别并结合碱基对时，荧光强度会增强。作者设计并合成了11种荧光分子探针并检测其对双链DNA/RNA中单NCP和双NCP的识别特异性，以及判断NCP位点大小是否会影响分子探针结合的紧密程度。
图1. 左：包含单NCP或双NCP的DNA和RNA双链。右：荧光分子探针结合特定NCP时会增强荧光。 图2. 推测碱基类似物与NCP间的氢键作用方式。 在单NCP位点筛选中，作者将11种荧光分子探针依次与包含X-Q（X, Q=G, C, A, T/U）NCP的DNA/RNA混合并检测荧光强度。我们发现三种碱基类似物：M、N和W1可以实现NCP位点的特异性识别。M能识别DNA中的T-T、T-C和C-T 三种NCP；N更倾向于结合C-T和T-C两种NCP；W1可以识别T-T、C-T、T-C和C-C四种NCP。作者认为这种特异性识别来自于三种碱基类似物和NCP之间的氢键作用力（图2）。在双NCP位点筛选中，我们发现 X-Q与W-Z的碱基大小也会影响探针的识别。上下的NCP碱基面积差异越大，双NCP位点在空间上越充裕，从而各类探针能更容易的和NCP结合。反之，某些碱基组合会形成狭窄的NCP位点，使探针无法进入。但是氢键识别依然是探针特异性结合的决定因素。 总体来说，作者所设计的小分子探针筛选策略可以用来有效地筛选特异性识别NPC的碱基类似物。筛选出的小分子将来可以加入双面肽核酸的大家庭中，实现对更多样的非常规碱基对组合的识别，并运用于探测、识别和标记与疾病相关的核酸。 论文信息： Screening of minimalist noncanonical sites in duplex DNA and RNA reveals context and motif-selective binding by fluorogenic base probes Yufeng Liang,Shiqin Miao,Jie Mao,Shekaraiah Devari,Maricarmen Gonzalez,Dennis Bong Chemistry – A European Journal 
