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生命字母表新成员含这4位!科学家首次展示含有8种不同碱基字母的DNA

生命字母表喜提4名新成员。人们认识到编码遗传信息的4个天然碱基不是那么神奇了,人类通过自己的力量,也可以合成携带遗传信息的碱基,打破了天然碱基原有的神秘面纱,人类在认识大自然和自身的道路上又进了一步。

《科学》期刊上的研究表明,生命“字母表”迎来4名新成员,已经从4个变成了8个!

生命字母表新成员

物质基础是——基因,而基因则由4个天然碱基组成的,英文代码分别是“C”“G”“T”“A”,对应的中文名字是胞嘧啶、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、腺嘌呤。

而近期,科学家们宣布已经人工合成了4个新的碱基:这样一来,碱基数量就有了8个之多,直接翻倍!美国科学家Steven A. Benner将这4个新成员分别命名为“Z”“P”“S”“B”,它们的配对原则是Z配P,S配B。这大大丰富了遗传信息携带的物质基础。

为什么说含8个碱基的DNA合成成功了呢?

首先,包含新的4个新碱基的DNA结构必须是稳定的,热动力学稳定性是可预测的,并且可以形成DNA双螺旋结构,可以转录成RNA。

其次,晶体学检测数据显示掺入的新碱基并未干扰DNA双螺旋结构的形成。

DNA也成功的转录为RNA序列。

热动力学检测结果与预期计算的结果基本一致。

从简单的单细胞生物到灵长类,生命体的遗传密码就是由ATCG来记录和传递的,如同一本神秘的生命密码本,指导着蛋白质的合成和功能调控,包括我们人类的生老病死、高矮胖瘦,甚至我们的性格和健康状况,基因都在默默的指导着,并且和环境因素、行为因素共同决定着我们的健康水平。怀孕的准妈妈们开展的羊水穿刺细胞学检查和无创遗传缺陷筛查,就是为了排除致病基因导致的出生缺陷。

除了有利于疾病的早期检测,新的这一发现还可能用于外星生命探测。原有的外星生命探测中,对于遗传物质的理解仅限于ATCG这四种碱基,新碱基的发现,在理解生命起源和外星生命探测方面提供了新的思路。

这项研究所取得的突破是概念性的,它第一次展示了含有8种不同碱基字母的DNA,但要实现一个真正的“八字母“合成基因系统,还需要进行更深入的研究。

此外,Benner的团队还开发出了其他新碱基对,使创建含有10个乃至12个碱基的DNA结构成为可能。

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