Denne illustration viser opbygningen af et nyt syntetisk DNA-molekyle, døbt hachimoji DNA, som bruger fire oplysende ingredienser af regelmæssig DNA (grøn, rød, blå, gul) i tillæg til fire nye (cyan, pink, lilla, orange). Indiana University School of Medicine

DNA er et molekyle, der består af fire kemiske baser: adenin (A), cytosin (C), guanin (G) og thymin (T). For de to strenge af DNA til zipip sammen, et par med T, og C par med G. hvert par omfatter et trin i spiral DNA stigen., Rækkefølgen af disse byggesten i et DNA-molekyle bestemmer den genetiske sekvens. Disse sekvenser gør gener-instruktionerne til fremstilling af specifikke proteiner—og andre genetiske elementer.

forskere har arbejdet på at skabe nye kemiske baser, der ville føje til de fire naturlige byggesten for at skabe nye DNA-sekvenser. Tidligere undersøgelser har brugt et kunstigt par byggesten med de to naturlige basepar. Med seks byggesten i stedet for fire var mange flere kombinationer mulige., Forskere har endda indsat syntetisk DNA i levende celler og instrueret cellerne til at fremstille nye proteiner.

Et hold, ledet af Dr. Steven A. Benner af Grundlaget for Applied Molecular Evolution satte sig for at designe og syntetisere fire kemiske baser og kombinere dem med de fire naturlige baser til at konstruere nye DNA-strenge. Forskningen blev støttet af NIHs National Institute of General Medical Sciences (NIGMS), NASA og andre. Resultaterne optrådte i Science den 22. februar 2019.,

først designet holdet to par byggesten, der ville have samme størrelse og form som de naturlige A:T og C:G par. Bogstaverne P, B, Z og S blev brugt til at betegne de syntetiske byggesten. Derefter designede de strukturer, der indeholdt både naturlige og syntetiske byggesten. Forskerne navngav deres syntetiske tråde af otte byggesten” hachimoji ” DNA. På japansk betyder hachi otte, og moji betyder bogstav.

forskerne analyserede KRYSTALSTRUKTURERNE i DNA ‘ et., Selvom det er lidt anderledes end naturligt DNA, bevarede det syntetiske DNA de overordnede vendinger og bøjninger af DNA-spiralerne. Ligesom med naturligt DNA ændrede forskellige bogstavsekvenser ikke den overordnede form af hachimoji-DNA ‘ et.

dernæst testede teamet, om deres nye DNA kunne transmittere kodet genetisk information. De testede det syntetiske DNA med forskellige en .ymer. De viste, at i betragtning af det rigtige en .ym kunne hachimoji DNA-strenge oversættes til hachimoji RNA. RNA er budbringeren, der bærer instruktioner mellem DNA og det cellulære maskiner til at fremstille proteiner.,

med hachimoji-DNA kan forskere muligvis fremstille nye klasser af diagnostiske og potentielt terapeutiske molekyler. Det nye DNA har også potentiale for udvikling til informationslagringsplatforme.

derudover giver denne forskning indsigt i andre genetiske systemer, der kan tjene som grundlaget for livet. “Ved omhyggeligt at analysere rollerne som form, størrelse og struktur i hachimoji-DNA udvider dette arbejde vores forståelse af de typer molekyler, der kan gemme information i udenjordisk liv på fremmede verdener,” forklarer Benner.

—af Geri Pia pi