「DNA」龍頭時代結束？科學家發現像DNA一樣的遺傳物質

2020-10-16 墨玫人工智慧

最新研究表明DNA只是100多萬個可能的「遺傳分子」之一！也就是說，除了DNA外，還有數百萬個類似的遺傳物質！這一發現將動搖「DNA」的龍頭時代！


我們知道，DNA和它的近親RNA能夠儲存遺傳信息，使生命的遺傳成為可能，但如果數百萬種不太為人所知的化學物質也能做同樣的事情呢？這實在難以想像。


小時候，上過生物課的同學都知道，DNA又稱脫氧核糖核酸，是一種非常重要的遺傳物質，它攜帶者人類細胞的遺傳信息。除一部分病毒的遺傳物質是RNA，朊病毒的遺傳物質是蛋白質外，其餘的病毒以及全部具典型細胞結構生物的遺傳物質都是DNA，也就是說DNA幾乎「壟斷」了遺傳界。但是這項研究改變了這一現狀，數百萬個類似的遺傳物質被發現了！


近日，科學家利用電腦程式發現了100多萬個可能儲存遺傳信息的分子，就像DNA一樣。在這項新的研究中，超過100萬個長得很像的化學物質可以像DNA一樣編碼生物信息。這項新研究可能會為製藥的新目標指明道路，解釋生命早期在地球上進化的奧秘，甚至幫助我們尋找地球以外的生命形式。因為大部分行星是在不同的環境中形成和演化的，甚至我們太陽系的行星和衛星，其形成環境也不盡相同，因此如果它們存在生命，那麼它的遺傳物質可能也不是DNA等我們所熟知的物質，也就是說這項研究其實在某種程度上擴大了生命的可能性！


那麼科學家到底是怎麼發現的呢？


DNA和RNA是已知的兩種核酸，它們都含有一種叫做核苷酸的化學位，核苷酸以特定的順序連接在一起，並根據它們的順序傳遞不同的數據，類似於書面句子中的單個字母，而恰恰是DNA中的核苷酸中鹼基的排列順序構成了遺傳信息。該遺傳信息可以通過轉錄過程形成RNA，然後其中的mRNA通過翻譯產生多肽，形成蛋白質。早前一些天然和人造分子模仿了DNA的基本結構，但在此之前，沒有人試圖去計算這些看起來相似的分子可能存在的數量。現在科學家們不僅可以找到一個，甚至一百萬種可能，答案似乎比預期的要多得多。


於是科學家設計了一個電腦程式來生成核酸樣分子的化學公式。在DNA中，核苷酸以不同的配對方式結合在一起，並排成一行，因此科學家們確信他們生成的分子可以以同樣的方式形成。最後，他們的項目將超過1,160,000種滿足這些基本條件的不同分子放在一起。計算結果令人驚訝，科學家從未想過有100多萬個類似於支架的核酸。這次發現顛覆了他們的想像！


根據聲明，類似於核苷酸的藥物已經被用於破壞人體中的危險病毒和惡性癌細胞，甚至已經建立了一個在結構上相似的分子庫，藥物開發人員有可能採用DNA相似物作為對抗疾病的主要武器。利用現代計算技術，我們在尋找DNA和RNA的替代分子來存儲遺傳信息時，可能會無意中發現新藥，這一點將是突破性的創新！

--------------完-----------------

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