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

2020-12-06 前瞻網

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

 Evelyn Zhang • 2019-03-10 16:21:43　來源：前瞻網　E942G0

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生命字母表喜提4名新成員。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！

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。

而近期，科學家們宣布已經人工合成了4個新的鹼基：這樣一來，鹼基數量就有了8個之多，直接翻倍！美國科學家Steven A. Benner將這4個新成員分別命名為「Z」「P」「S」「B」，它們的配對原則是Z配P，S配B。這大大豐富了遺傳信息攜帶的物質基礎。

為什麼說含8個鹼基的DNA合成成功了呢？

首先，包含新的4個新鹼基的DNA結構必須是穩定的，熱動力學穩定性是可預測的，並且可以形成DNA雙螺旋結構，可以轉錄成RNA。

其次，晶體學檢測數據顯示摻入的新鹼基並未乾擾DNA雙螺旋結構的形成。

DNA也成功的轉錄為RNA序列。

熱動力學檢測結果與預期計算的結果基本一致。

從簡單的單細胞生物到靈長類，生命體的遺傳密碼就是由ATCG來記錄和傳遞的，如同一本神秘的生命密碼本，指導著蛋白質的合成和功能調控，包括我們人類的生老病死、高矮胖瘦，甚至我們的性格和健康狀況，基因都在默默的指導著，並且和環境因素、行為因素共同決定著我們的健康水平。懷孕的準媽媽們開展的羊水穿刺細胞學檢查和無創遺傳缺陷篩查，就是為了排除致病基因導致的出生缺陷。

除了有利於疾病的早期檢測，新的這一發現還可能用於外星生命探測。原有的外星生命探測中，對於遺傳物質的理解僅限於ATCG這四種鹼基，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。

這項研究所取得的突破是概念性的，它第一次展示了含有8種不同鹼基字母的DNA，但要實現一個真正的「八字母「合成基因系統，還需要進行更深入的研究。

此外，Benner的團隊還開發出了其他新鹼基對，使創建含有10個乃至12個鹼基的DNA結構成為可能。

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