人類再次扮演上帝?科學家首次合成含8個堿基的DNA

王蘇 7年前 (2019-02-25)

科學家將生命體既有的堿基進行配對,合成了兩對新的堿基。

近日,美國科學家在實驗室中首次合成包含8個堿基的DNA。實驗表明,這些合成的DNA具有類似于天然DNA的存儲和轉錄信息能力。實驗成熟后,新的DNA可用于制造新生命,也可以用來合成新的藥物或者工業產品。

人類再次扮演上帝?科學家首次合成含8個堿基的DNA

一般而言,地球生物的DNA中只有4種堿基:鳥嘌呤、胞嘧啶、腺嘌呤和胸腺嘧啶(G、C、A、T),它們承擔了遺傳、進化等功能,生物的多樣性也依靠這些堿基維持。此次研究團隊的領導人——應用分子進化基金會創始人史蒂文·本納則調整了這些堿基的分子結構,他們讓A與T配對、C與G配對,合成了兩對新的堿基:S和B、P和Z。這些新堿基形狀與天然堿基類似,但是結合方式不同。接著他們把新堿基與天然堿基混合,得到了由8個堿基組成的DNA。

實驗表明,新的DNA和天然DNA采用相同的方式配對,都可轉錄成RNA,并且無論合成堿基的順序如何,雙螺旋結構都保持了穩定。

除了這些用來合成新DNA的堿基外,團隊還開發出了其他的堿基對,可用來合成含有10個甚至12個堿基的DNA。

然而此次研究與實際應用還有相當大距離。英國劍橋大學合成生物學家菲利普·霍林格表示,新的堿基尚且不能合成遺傳系統。因為這其中有一個關鍵的問題,合成DNA是否可被聚合酶復制。(聚合酶即細胞分裂過程中負責在生物體內合成DNA的酶)

這些合成的新堿基固然能幫助科學家更深入地理解遺傳密碼,并將其落實到多種實際用途中。然而自然界此前從未出現過合成的堿基,如果堿基保存不當進入植物或者人類的體中,它們或許會對世界造成安全問題。

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