人類(lèi)再次扮演上帝?科學(xué)家首次合成含8個(gè)堿基的DNA

王蘇 6年前 (2019-02-25)

科學(xué)家將生命體既有的堿基進(jìn)行配對,合成了兩對新的堿基。

近日,美國科學(xué)家在實(shí)驗室中首次合成包含8個(gè)堿基的DNA。實(shí)驗表明,這些合成的DNA具有類(lèi)似于天然DNA的存儲和轉錄信息能力。實(shí)驗成熟后,新的DNA可用于制造新生命,也可以用來(lái)合成新的藥物或者工業(yè)產(chǎn)品。

人類(lèi)再次扮演上帝?科學(xué)家首次合成含8個(gè)堿基的DNA

一般而言,地球生物的DNA中只有4種堿基:鳥(niǎo)嘌呤、胞嘧啶、腺嘌呤和胸腺嘧啶(G、C、A、T),它們承擔了遺傳、進(jìn)化等功能,生物的多樣性也依靠這些堿基維持。此次研究團隊的領(lǐng)導人——應用分子進(jìn)化基金會(huì )創(chuàng )始人史蒂文·本納則調整了這些堿基的分子結構,他們讓A與T配對、C與G配對,合成了兩對新的堿基:S和B、P和Z。這些新堿基形狀與天然堿基類(lèi)似,但是結合方式不同。接著(zhù)他們把新堿基與天然堿基混合,得到了由8個(gè)堿基組成的DNA。

實(shí)驗表明,新的DNA和天然DNA采用相同的方式配對,都可轉錄成RNA,并且無(wú)論合成堿基的順序如何,雙螺旋結構都保持了穩定。

除了這些用來(lái)合成新DNA的堿基外,團隊還開(kāi)發(fā)出了其他的堿基對,可用來(lái)合成含有10個(gè)甚至12個(gè)堿基的DNA。

然而此次研究與實(shí)際應用還有相當大距離。英國劍橋大學(xué)合成生物學(xué)家菲利普·霍林格表示,新的堿基尚且不能合成遺傳系統。因為這其中有一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題,合成DNA是否可被聚合酶復制。(聚合酶即細胞分裂過(guò)程中負責在生物體內合成DNA的酶)

這些合成的新堿基固然能幫助科學(xué)家更深入地理解遺傳密碼,并將其落實(shí)到多種實(shí)際用途中。然而自然界此前從未出現過(guò)合成的堿基,如果堿基保存不當進(jìn)入植物或者人類(lèi)的體中,它們或許會(huì )對世界造成安全問(wèn)題。

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