w skrócie

• naukowcy stworzyli nowe struktury DNA z czterech syntetycznych i czterech naturalnych elementów składowych.
• odkrycie może utorować drogę do opracowania nowatorskich medycznych urządzeń diagnostycznych, zabiegów i metod przechowywania informacji.,

ta ilustracja pokazuje strukturę nowej syntetycznej cząsteczki DNA, nazwanej HACHIMOJI DNA, która wykorzystuje cztery informacyjne składniki zwykłego DNA (zielony, czerwony, niebieski, żółty) oprócz czterech nowych (cyjan, różowy, fioletowy, pomarańczowy). Indiana University School Of Medicine

DNA jest cząsteczką złożoną z czterech zasad chemicznych: adeniny (A), cytozyny (C), guaniny (G) i tyminy (T). Aby dwie nici DNA się ze sobą połączyły, para z T, A para C z G. Każda para zawiera szczebel w spiralnej drabinie DNA., Kolejność tych bloków budulcowych w cząsteczce DNA określa sekwencję genetyczną. Sekwencje te tworzą geny-instrukcje wytwarzania określonych białek-i inne elementy genetyczne.

naukowcy pracują nad stworzeniem nowych zasad chemicznych, które dodałyby do czterech naturalnych bloków budulcowych, tworząc nowe sekwencje DNA. Wcześniejsze badania wykorzystywały Sztuczną parę klocków z dwiema naturalnymi parami podstaw. Z sześcioma klockami, a nie czterema, możliwe było wiele więcej kombinacji., Naukowcy wprowadzili nawet syntetyczne DNA do żywych komórek i skierowali komórki do tworzenia nowych białek.

zespół kierowany przez dr Steven A. Benner z Foundation for Applied Molecular Evolution postanowił zaprojektować i zsyntetyzować cztery zasady chemiczne i połączyć je z czterema naturalnymi bazami w celu skonstruowania nowych nici DNA. Badania były wspierane przez NIH ' s National Institute of General Medical Sciences (NIGMS), NASA i inne. Wyniki ukazały się w nauce 22 lutego 2019 roku.,

Po pierwsze, zespół zaprojektował dwie pary klocków, które miałyby taki sam rozmiar i kształt jak naturalne pary A:T i C:G. Litery P, B, z I S zostały użyte do oznaczenia syntetycznych bloków konstrukcyjnych. Następnie zaprojektowali struktury zawierające zarówno naturalne, jak i syntetyczne bloki budulcowe. Naukowcy nazwali swoje syntetyczne pasma ośmiu bloków budulcowych „HACHIMOJI” DNA. W języku japońskim hachi oznacza osiem, a moji oznacza literę.

badacze przeanalizowali struktury krystaliczne DNA., Chociaż nieznacznie różni się od naturalnego DNA, syntetyczne DNA zachowało ogólne skręcenia i zgięcia spirali DNA. Podobnie jak w przypadku naturalnego DNA, różne sekwencje liter nie zmieniły ogólnego kształtu DNA hachimoji.

następnie zespół przetestował, czy ich nowe DNA może przekazywać zakodowaną informację genetyczną. Testowali syntetyczne DNA za pomocą różnych enzymów. Wykazały one, że biorąc pod uwagę właściwy enzym, nici DNA HACHIMOJI mogą zostać przełożone na hachimoji RNA. RNA jest przekaźnikiem, który przenosi instrukcje między DNA a maszynerią komórkową do wytwarzania białek.,

dzięki HACHIMOJI DNA naukowcy mogą być w stanie wytworzyć nowe klasy cząsteczek diagnostycznych i potencjalnie terapeutycznych. Nowe DNA ma również potencjał rozwoju w platformach przechowywania informacji.

ponadto badania te dają wgląd w inne systemy genetyczne, które mogą służyć jako podstawa życia. „Poprzez dokładną analizę roli kształtu, wielkości i struktury w DNA hachimoji, praca ta rozszerza nasze zrozumienie typów cząsteczek, które mogą przechowywać informacje w życiu pozaziemskim na obcych światach”, wyjaśnia Benner.

– Autor: Geri Piazza