deze afbeelding toont de structuur van een nieuw synthetisch DNA-molecuul, genaamd hachimoji DNA, dat gebruik maakt van de vier informatieve ingrediënten van gewoon DNA (Groen, Rood, Blauw, Geel) naast vier nieuwe (cyaan, roze, paars, oranje). Indiana University School Of Medicine

DNA is een molecuul dat bestaat uit vier chemische basen: adenine (A), cytosine (C), guanine (G) en thymine (T). Voor de twee bundels van DNA om samen te ritsen, paren een met T, en paren C met G. elk paar omvat een sport in de spiraalvormige ladder van DNA., De volgorde van deze bouwstenen in een DNA-molecuul bepaalt de genetische sequentie. Deze sequenties maken genen—de instructies voor het maken van specifieke eiwitten-en andere genetische elementen.

wetenschappers hebben gewerkt aan het creëren van nieuwe chemische basen die zouden toevoegen aan de vier natuurlijke bouwstenen om nieuwe DNA-sequenties te creëren. Eerdere studies hebben een kunstmatig paar bouwstenen gebruikt met de twee natuurlijke basenparen. Met zes in plaats van vier bouwstenen waren veel meer combinaties mogelijk., De onderzoekers hebben zelfs synthetisch DNA in levende cellen ingebracht en de cellen geleid om nieuwe proteã nen te maken.een team onder leiding van Dr.Steven A. Benner van de Foundation for Applied Molecular Evolution ging vier chemische basen ontwerpen en synthetiseren en deze combineren met de vier natuurlijke basen om nieuwe DNA-strengen te construeren. Het onderzoek werd ondersteund door NIH ‘ s National Institute of General Medical Sciences (NIGMS), NASA, en anderen. Resultaten verschenen in Science op 22 februari 2019.,

eerst ontwierp het team twee paren bouwstenen die dezelfde grootte en vorm zouden hebben als de natuurlijke paren A:T en C:G. De letters P, B, Z en S werden gebruikt om de synthetische bouwstenen aan te duiden. Vervolgens ontwierpen ze structuren die zowel natuurlijke als synthetische bouwstenen bevatten. De onderzoekers noemden hun synthetische strengen van acht bouwstenen “hachimoji” DNA. In het Japans betekent hachi acht, en moji betekent letter.

de onderzoekers analyseerden de kristalstructuren van het DNA., Hoewel lichtjes verschillend van natuurlijk DNA, behield het synthetische DNA de Algemene wendingen en bochten van de spiralen van DNA. Net als bij natuurlijk DNA, veranderden verschillende lettersequenties niet de algemene vorm van het hachimoji DNA.

vervolgens testte het team of hun nieuwe DNA gecodeerde genetische informatie kon overdragen. Ze testten het synthetische DNA met verschillende enzymen. Ze toonden aan dat, gegeven het juiste enzym, hachimoji DNA strengen kunnen worden vertaald in HACHIMOJI RNA. RNA is de boodschapper die instructies tussen DNA en de cellulaire machines draagt om proteã nen te maken.,

met hachimoji DNA kunnen wetenschappers nieuwe klassen van diagnostische en potentieel therapeutische moleculen fabriceren. Het nieuwe DNA heeft ook potentieel voor ontwikkeling in informatieopslagplatforms.

bovendien geeft dit onderzoek inzicht in andere genetische systemen die als basis voor het leven zouden kunnen dienen. “Door zorgvuldig de rollen van vorm, grootte en structuur in hachimoji-DNA te analyseren, vergroot dit werk ons begrip van de soorten moleculen die informatie in buitenaards leven op buitenaardse werelden kunnen opslaan,” legt Benner uit.

—door Geri Piazza