Denne illustrasjonen viser strukturen av en ny syntetisk DNA-molekylet, kalt hachimoji DNA, som bruker fire informative ingredienser av vanlig DNA (grønn, rød, blå, gul) i tillegg til fire nye (cyan, rosa, lilla, oransje). Indiana University School of Medicine

DNA er et molekyl som består av fire kjemiske baser: adenine (A), cytosine (C), guanin (G), og innhold av tymin (T). For de to trådene i DNA zip sammen, Et par med T, og C-par med G. Hvert par består av en rung i spiral DNA-stigen., Rekkefølgen av disse byggesteinene i DNA-molekylet bestemmer den genetiske sekvensen. Disse sekvensene gjøre gener—instruksjonene for å lage spesifikke proteiner og andre genetiske elementer.

Forskere har jobbet for å skape nye kjemiske baser som ville legge til fire naturlige byggesteiner for å skape roman DNA-sekvenser. Tidligere studier har brukt en kunstig par bygge blokker med to naturlige base-par. Med seks byggesteiner snarere enn fire, mange flere kombinasjoner er mulig., Forskere har også satt inn syntetiske DNA inn i levende celler og regissert cellene til å gjøre romanen proteiner.

Et team ledet av Dr. Steven A. Benner av Stiftelsen for Anvendt Molekylær Evolusjon satt ut for å designe og syntetisere fire kjemiske baser og kombinere dem med de fire naturlige baser for å konstruere roman DNA-tråder. Forskningen ble støttet av NIH ‘ s National Institute of General Medical Sciences (NIGMS), NASA, og andre. Resultater dukket opp i Naturfag på februar 22, 2019.,

Første, team laget to par av byggesteinene som ville ha samme størrelse og form som En naturlig:T og C:G-par. Bokstavene P, B, Z og S ble brukt for å betegne den syntetiske byggesteiner. Da de utformet strukturer som inneholder både naturlige og syntetiske byggesteiner. Forskerne kalte sin syntetiske strenger åtte byggeklosser «hachimoji» DNA. I Japansk, hachi betyr åtte, og moji betyr bokstaven.

forskerne analysert krystallstrukturer av DNA., Selv om det er litt annerledes enn naturlig DNA, syntetisk DNA beholdt den generelle vendinger og svinger av DNA-spiraler. Akkurat som med naturlig DNA, ny bokstav sekvenser ikke endre den generelle formen av hachimoji DNA.

Neste, laget testet om sin roman DNA kunne overføre genetisk kodet informasjon. De testet syntetisk DNA med forskjellige enzymer. De viste at, gitt de riktige enzym, hachimoji DNA-tråder kan bli oversatt til hachimoji RNA. RNA er budbringeren som bærer instruksjonene mellom DNA og mobile maskiner for å lage proteiner.,

Med hachimoji DNA, forskere kan være i stand til å utvikle nye klasser av diagnostiske og potensielt terapeutiske molekyler. Romanen DNA har også potensiale for utvikling til lagring av informasjon plattformer.

I tillegg, denne forskningen gir innsikt i andre genetiske systemer, som kan tjene som grunnlag for liv. «Ved nøye å analysere roller av form, størrelse og struktur i hachimoji DNA, dette arbeidet utvider vår forståelse av typer molekyler som kan lagre informasjon i utenomjordisk liv på fremmede verdener,» Benner forklarer.

—av Geri Piazza