生命字母表喜擴容!人類編出四個新鹼基

2020-12-03 IT之家

IT之家3月10日消息 日前,一篇發表在《科學》雜誌上的研究表明,生命「字母表」——鹼基迎來4名新成員,已經從4個變成了8個,這四個新合成的鹼基分別是「Z」「P」「S」「B」,它們的配對原則是Z配P,S配B,都是通過3個氫鍵相連。

據了解,新合成的這四種鹼基能形成穩定的DNA結構,熱動力學穩定性是可預測的,同時,這兩對新的鹼基對能成功形成DNA雙螺旋結構,並可成功轉錄RNA。

通過這四個新的鹼基,DNA就能存儲更多的信息和數據。人類通過自己的力量,也可以合成攜帶遺傳信息的鹼基,打破了天然鹼基原有的神秘面紗,人類在認識大自然和自身的道路上又進了一步。同時,8個鹼基豐富了遺傳信息攜帶的物質基礎。經由8個鹼基來排列組合,與以前相比,那是大大的擴容了,由此可能產生具有新的功能的蛋白質分子。

除此之外,還能應用在疾病的早期檢測。例如包含P和Z的DNA序列能更好的與腫瘤細胞結合,可開發出腫瘤早期診斷的試劑。另外,這四個額外的鹼基或許可以進行外星生命探測。新鹼基的發現,在理解生命起源和外星生命探測方面提供了新的思路。

雖然人類在生命科學領域取得了巨大的進步,但是這四個新鹼基還有一些問題需要解決,從DNA到RNA目前可以實現,而關鍵的一步是DNA的自我複製,這需要DNA聚合酶,而天然體系裡面是沒有對應的DNA聚合酶的,這是一個瓶頸。對於未知的DNA鹼基可能編碼的蛋白質而言,對於大自然是全新的,其功能如何,會不會產生具有活性的生物毒性分子,尚不可知,因此,研究對應新型鹼基從DNA到蛋白質的過程是暫停的,需要進行安全性評估和審核,才能進一步研究,生物安全是必須審慎考慮的環節。

相關焦點

  • 生命「字母表」改寫 人類編出8鹼基DNA
    自從基因編輯技術問世,人類對於生命的理解開始面臨重新洗牌,世上本不存在的生物也可能被人類「編輯」出來。由此,「上帝創造萬物」的神話也將被人類接手了。鏈科技小編今天獲悉一則震撼人心的新聞。原本,地球生命的DNA包含4個鹼基,現在,美國科學家將生命「字母表」的數量增加了一倍,首次合成出包含8個鹼基的DNA。生命的基因庫裡,這成倍的擴容,顯然表明人類製造生物的巨大潛力。這種人工合成的DNA性能毫不遜色,能像天然DNA一樣存儲和轉錄信息。這項成果似乎還與外星人有關,這一發表於《科學》雜誌的最新研究成果表明,宇宙中或許存在其他生命形式,這對於外星生命搜尋非常重要。
  • 8個鹼基DNA首次合成 生命「字母表」擴容
    脫氧核糖核酸(DNA)中存儲著遺傳代碼,它由4種核苷酸組成,以4個不同字母表示。美國研究人員最新合成出一種由8個字母組成的新型DNA結構,信息存儲密度加倍,未來有望應用於合成生物等領域。  DNA是存儲及傳遞遺傳信息的複雜分子,是地球生物的遺傳物質基礎,由4種核苷酸組成,即腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和鳥嘌呤,分別用字母A、T、C、G表示。
  • 恭喜生命字母表喜提4名新成員!上新了,DNA!
    (原標題:恭喜生命字母表喜提4名新成員!上新了,DNA!)在介紹這4名人工合成的新成員之前,先來認識一下4個元老級的天然鹼基吧。在生物學領域,最激動人心的事件莫過於生命的誕生,也就是生命的起源。
  • 生命字母表新成員含這4位!科學家首次展示含有8種不同鹼基字母的DNA
    生命字母表新成員含這4位!人們認識到編碼遺傳信息的4個天然鹼基不是那麼神奇了,人類通過自己的力量,也可以合成攜帶遺傳信息的鹼基,打破了天然鹼基原有的神秘面紗,人類在認識大自然和自身的道路上又進了一步。《科學》期刊上的研究表明,生命「字母表」迎來4名新成員,已經從4個變成了8個!
  • ...天然鹼基?科學家多用了四個合成鹼基創造出了具有雙螺旋結構的DNA
    不止四個天然鹼基?(指A、G、C、T四個鹼基)旋轉跳躍,構成了優雅的DNA雙螺旋結構,為我們星球提供了生命密碼。研究人員使用了4個額外的分子(除了G、C、A、T外的另外四個)來製作合成DNA,這樣對應的產物就含有一個由8個字母組成的編碼,而不是4個字母。隨著字母的增加,DNA存儲信息的能力更強。在日語中,科學家將這種新的DNA稱為「hachimoji」——即「八字母」DNA。之前不同研究小組用六個字母創造出了類似的DNA,這次研究是對其的擴展。
  • 美國科學家合成新鹼基可體內複製 基因語言多了兩個字母
    在漫長的歲月中,所有生命的遺傳密碼只有兩對鹼基組合,現在,人類合成了第三對。5月7日,權威科學雜誌《自然》期刊在線發表了美國加州斯克利普斯研究所(The Scripps Research Institute ,TSRI)的這項研究。雖然這對新鹼基目前僅與自然界複製系統「兼容」,還不能製造蛋白質,但這一突破打破了已有的構造規律,帶給我們無盡的想像,從研製新藥到創造另一種生命,一切皆有可能。
  • 新鹼基來了!科學家創造出八個字母的遺傳語言
    現在,科學家們將這一生命構建模塊的數量增加了一倍,第一次創造了一種八個字母遺傳語言。這一合成語言似乎能像天然DNA一樣存儲和轉錄信息。2月22日,佛羅裡達州應用分子進化基金會創始人Steven Benner及其團隊在《科學》雜誌上發表了一項研究,他們認為從理論上講,經擴展的八字母基因語言也能夠支持生物存在。
  • DNA迎來4名新成員:4個鹼基變8個
    近日,一篇最新發表在《科學》期刊上的研究表明,生命「字母表」迎來4名新成員,已經從4個變成了8個!在介紹這4名人工合成的新成員之前,先來認識一下4個元老級的天然鹼基吧。在生物學領域,最激動人心的事件莫過於生命的誕生,也就是生命的起源。
  • 生命字母表喜提4名新成員是什麼梗 ATCG這都是些啥?
    近日,一篇最新發表在《科學》期刊上的研究表明,生命「字母表」迎來4名新成員,已經從4個變成了8個!在介紹這4名人工合成的新成員之前,先來認識一下4個元老級的天然鹼基吧。在生物學領域,最激動人心的事件莫過於生命的誕生,也就是生命的起源。
  • 美國科學家創造含人造鹼基的新生命體 向「人造生命」邁出重要一步
    數十億年來,所有天然生命的DNA都只有4個「字母」:ATCG。數年前,美國科學家創造了兩種「新字母」,並把它們引入了大腸桿菌中。 但當時還沒有生物體「認識」這兩種新字母,它們要麼排斥新的鹼基,要麼直接死去。 最近,美國研究者在這項「創造人工生命」的工作中邁出重要一步,他們培養出了一種包含人工鹼基的活生命體。這個新型生命體能合成全新的蛋白質。
  • 包含8個鹼基的合成DNA問世,或有助於搜尋外星生命
    地球生命的DNA包含四個鹼基,現在,美國科學家將生命「字母表」的數量增加了一倍,首次合成出包含八個鹼基的DNA。實驗表明,合成DNA似乎能像天然DNA一樣存儲和轉錄信息。發表於22日出版的《科學》雜誌的最新進展表明,宇宙中或許存在其他生命形式,這對於外星生命搜尋非常重要。
  • 8鹼基DNA的誕生,會是外星生命的遺傳密碼麼?
    直到1989年,Benner團隊才首次合成出包含人工改造後的非天然鹼基的DNA分子,同時這些新的DNA分子還能自我複製、轉錄和翻譯。隨後,擴展遺傳字母表的方式大致可分為兩種:1)鹼基間通過疏水相互作用配對。美國Floyd E. Romesberg教授團隊則創造出了兩種疏水性人工鹼基XY,並通過改造tRNA,成功創造了包含ATGCXY 6種鹼基的全新生命體,將遺傳字母表擴展到六個字母。儘管只多了兩個鹼基,但細胞可以合成的胺基酸數目已經可從20種變成172種。
  • 恭喜生命字母表喜提4名新成員,從4個變成8個!上新了,DNA
    恭喜生命字母表喜提4名新成員,從4個變成8個!上新了,DNA《科學》期刊上的研究表明,生命「字母表」迎來4名新成員,已經從4個變成了8個!物質基礎是——基因,而基因則由4個天然鹼基組成的,英文代碼分別是「C」「G」「T」「A」,對應的中文名字是胞嘧啶、鳥嘌呤、胸腺嘧啶、腺嘌呤。
  • 含8個鹼基的DNA首次合成—新聞—科學網
  • 超越遺傳極限,人工合成出新鹼基對
    在我們傳統的學習中,自然界的DNA只有四種鹼基:A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、C(胞嘧啶)、G(鳥嘌呤),而在RNA中還存在一種額外的鹼基U。而我們所有人的DNA都是由這四種鹼基構成,他們無規則的組合也自然構成了生命物種的多樣性。
  • 含8個鹼基的DNA首次合成
    地球生命的DNA包含4個鹼基,現在,美國科學家將生命「字母表」的數量增加了一倍,首次合成出包含8個鹼基的DNA。實驗表明,合成DNA似乎能像天然DNA一樣存儲和轉錄信息。發表於《科學》雜誌的最新研究成果表明,宇宙中或許存在其他生命形式,這對於外星生命搜尋非常重要。
  • 含8個鹼基的DNA首次合成
    正因為如此,DNA分子可以被擴展……你可以添加更多的字母。」Benner的團隊此前已經將兩個合成核苷酸(一個鹼基對,Z和P)整合到DNA中,並證明它們可以在體外複製和轉錄。現在,他的團隊又增加了一對:S和B。信息存儲、信息傳遞、可選擇表型、結構規整,團隊認為這是進化的四個要求。作為一個信息存儲系統,DNA必須遵循可預測的規則。
  • 科學家合成了新的四個鹼基,高中理科生哭慘了,有沒有
    生命」字母表」翻倍了!近期發生了一件大事情,那就是科學家們人工合成了4個新的鹼基,這樣一來,鹼基數量就有了8個之多。它們是什麼呢?美國科學家StevenA. Benner將這4個新成員分別命名為""P"'"'"B」它們的配對原則是Z配P,S配B,都是通過3個氫鍵相連。
  • 人工能干預生命形態嗎
    利用這些新的「零件」,科學家或許會創造出更複雜的生物,併合成自然界沒有、而人工方法又不易合成或提純的藥品。 鹼基「寫成」生命的DNA     根據科學分析,每一個人擁有400萬億個細胞。     這些自然界原本就有的鹼基,有各自固定的搭配,例如,A總與T配對,G總與C配對。這些鹼基沿著DNA「骨架」排列。多個鹼基的獨特順序就構成一個基因,就像「字母」組合成「詞語」一樣。而每個基因可能會有幾百甚至幾萬個鹼基組合。因此,地球上所有生命的DNA都由A、T、C、G這些「字母」寫成,一切生物多樣性都由它們承載。
  • 科學家首次合成包含六種鹼基的生命體,自然法則對生命40億年的統治終於被人類打破|科學大發現
    改良後的tRNA識別密碼子這一試驗的成功表明,人工合成的鹼基對也能完成信息的儲存和提取。意味著人類真正意義上打破了「上帝」定下的規則,即所有生命都由ATGC四個字母控制。也就是說未來人們將可以按照自己的要求操縱和改造遺傳信息,而不再僅僅局限於A,T,G,C四個字母之中。所以接下來,我們現在需要仔細想想到底要造什麼功能的生命體了(例如萬磁王orX教授)。