Zinātnieki Ir Izveidojuši Sintētisko Dns Ar 4 Papildu Burtiem

{h1}

Vai zinātnieki kādreiz spēs laboratorijā radīt “labāku” dns, nekā evolūcija darīja dabā?

Pētnieki laboratorijā izstrādāja jauna veida DNS, kas sastāv no astoņiem burtiem, nevis no dabiskajiem četriem.

Pētnieki laboratorijā izstrādāja jauna veida DNS, kas sastāv no astoņiem burtiem, nevis no dabiskajiem četriem.

Pirms pāris miljardiem gadu četras molekulas dejoja elegantajā DNS div spirāles struktūrā, kas nodrošina dzīves kodus uz mūsu planētas. Bet vai šie četri spēlētāji patiešām bija dzīvības parādīšanās pamatelementi - vai arī citi varēja izraisīt mūsu ģenētisko kodu?

Jauns pētījums, kas šodien (20. februārī) publicēts žurnālā Science, atbalsta pēdējo apgalvojumu: Zinātnieki nesen ir izkausējuši jauna veida DNS tā elegantajā dubultā spirāles struktūrā un secinājuši, ka tam ir īpašības, kas varētu atbalstīt dzīvību.

Bet, ja dabiskā DNS ir īss stāsts, šī sintētiskā DNS ir Tolstoja romāns.

Pētnieki sintētisko DNS izstrādāja, izmantojot četras papildu molekulas, lai iegūtajam produktam būtu kods, kas sastāv no astoņiem, nevis četriem burtiem. Palielinoties burtiem, šai DNS bija daudz lielāka spēja glabāt informāciju. Zinātnieki jauno DNS sauca par “hachimoji” - kas japāņu valodā nozīmē “astoņi burti” -, paplašinot iepriekšējo darbu no dažādām grupām, kuras bija izveidojušas līdzīgu DNS, izmantojot sešus burtus. [Ģenētika pēc cipariem: 10 aizraujošas pasakas]

Koda rakstīšana

Dabisko DNS veido četras molekulas, kuras sauc par slāpekļa bāzēm un sapārojas viena otrai, veidojot dzīves veidu uz Zemes: A saistās ar T; G saistās ar C. Hachimoji DNS satur šīs četras dabiskās bāzes, kā arī vēl četras sintētiski izgatavotas nukleotīdu bāzes: P, B, Z un S.

Pētniecības grupa, kurā ietilpa vairākas dažādas komandas visā ASV, izveidoja simtiem šo Hachimoji dubultās spirāles ar dažādām dabisko un sintētisko nukleotīdu bāzes pāru kombinācijām. Pēc tam viņi veica virkni eksperimentu, lai noskaidrotu, vai dažādām dubultās spirāles piemīt īpašības, kas vajadzīgas dzīvības uzturēšanai.

Dabiskajai DNS ir raksturīga īpašība, kas, šķiet, nav nevienai citai ģenētiskai molekulai: Tā ir stabila un paredzama. Tas nozīmē, ka pētnieki var precīzi aprēķināt, kā tā izturēsies noteiktā temperatūrā un vidē, ieskaitot to, kad tā pasliktināsies.

Bet izrādās, ka pētnieki to varēja izdarīt arī ar Hachimoji DNS - viņi varēja nākt klajā ar noteikumu kopumu, kas var paredzēt DNS stabilitāti, kad tā tiek pakļauta dažādām temperatūrām.

Prasības dzīvei

Atklājums, ka ir iespējams pievienot četras sintētiskās bāzes un joprojām iegūt "kodu, kas ir paredzams un programmējams... tas ir vienkārši nebijis", sacīja Floyd Romesberg, Scripps Research ķīmijas profesors Kalifornijā, kurš nebija pētījuma sastāvdaļa. bet kurš iepriekš publicēja pētījumus par agrāku sešu burtu kodu. Šis "orientierpapīrs" patiešām liek domāt, ka G, C, A un T "nav unikālas," WordsSideKick.com pastāstīja Romesbergs.

Tam piekrita vecākais autors Stīvens Benners, izcils līdzstrādnieks Floridas lietišķās molekulārās evolūcijas fondā. Ja kaut kur citur Visumā dzīve tiek kodēta arī ar DNS, tā nebūs “tieši tāda, kāda mums ir šeit uz Zemes”, Benners stāstīja WordsSideKick.com. "Ir ļoti noderīgi veikt šāda veida eksperimentus laboratorijā, lai saprastu, kādas alternatīvas struktūras [varētu pastāvēt]."

Bet ar DNS izveidošanu, kas uzglabā informāciju, nepietiek, atzīmēja Benners. Tai arī jābūt iespējai pārsūtīt šo informāciju uz māsas molekulu RNS, lai šī RNS pēc tam varētu dot norādījumus olbaltumvielām veikt visu biznesu organismā.

Paturot to prātā, pētnieki izstrādāja sintētiskos fermentus - olbaltumvielas, kas atvieglo reakciju -, kas veiksmīgi kopēja Hachimoji DNS Hachimoji RNS. Turklāt viņi atklāja, ka RNS molekula spēj salocīties L veida formā, kas būtu nepieciešama, lai tā turpinātu pārsūtīt informāciju.

Turklāt DNS šķipsnām jāspēj savīties tajā pašā trīsdimensiju struktūrā - slavenajā divkāršajā spirālē.

Komanda izveidoja trīs Hachimoji DNS kristāla struktūras, katrai no tām bija dažādas astoņu bāzes pāru sekvences, un secināja, ka patiešām katra veido klasisko dubultā spirāli.

Tomēr, lai Hachimoji DNS atbalstītu dzīvību, ir vajadzīga piektā prasība, sacīja Benners. Tas ir, tai jābūt pašpietiekamai vai jāspēj pati izdzīvot. Tomēr pētnieki pārtrauca šī posma izpēti, lai novērstu molekulas kļūšanu par bioloģiskām briesmām, kuras kādu dienu varētu nonākt organismu genomos uz Zemes.

Paplašinās vārdu krājums

Papildus astoņu dzīves alternatīvu ieskatam šai astoņu burtu DNS virknei ir pielietojums arī uz mūsu planētas. Astoņu burtu ģenētiskais alfabēts saglabās vairāk informācijas un konkrētāk saistīsies ar noteiktiem mērķiem, sacīja Benners. Piemēram, Hachimoji DNS var izmantot, lai saistītos ar aknu vēža šūnām vai Sibīrijas mēra toksīniem, vai arī, lai paātrinātu ķīmiskās reakcijas.

"Palielinot burtu skaitu no sešiem līdz astoņiem, ievērojami palielinās DNS sekvenču daudzveidība," saka Ichiro Hirao, sintētiskais molekulārais biologs no Singapūras Bioinženierijas un nanotehnoloģijas institūta, A * STAR, kurš arī nebija pētījuma daļa., teikts e-pastā. (Tomēr Hirao komanda tika iesaistīta arī iepriekšējos pētījumos, kas izveidoja sešu burtu DNS virknes)

Protams, "šī ir tikai pirmā astoņu burtu DNS dubultās spirāles demonstrācija", un praktiskai lietošanai mums ir jāuzlabo replikācijas un transkripcijas RNS precizitāte un efektivitāte, Hirao teica e-pastā. Viņš iedomājas, ka galu galā viņi varētu izveidot vēl vairāk burtu.

  • Cilvēka genoma atšķetināšana: 6 molekulārie pavērsieni
  • 5 pārsteidzošas tehnoloģijas, kas revolucionizē biotehnoloģiju
  • 10 pārsteidzošas lietas, ko zinātnieki darīja tikai ar CRISPR

Sākotnēji publicēts Dzīvā zinātne.


Video Papildinājums: .




Pētniecība


Anoreksijas Ģenētiskais Pamats Nav Atklāts
Anoreksijas Ģenētiskais Pamats Nav Atklāts

Cilmes Šūnas Var Būt Slepenas, Atjaunojot Pirkstus Un Kāju Pirkstus
Cilmes Šūnas Var Būt Slepenas, Atjaunojot Pirkstus Un Kāju Pirkstus

Zinātne Ziņas


Fotoattēli: Pašbraucošo Automašīnu Robotu Evolūcija
Fotoattēli: Pašbraucošo Automašīnu Robotu Evolūcija

Kentuki Vīrietis Iegūst “Miesas Ēšanas” Baktērijas Pēc Tam, Kad Sarauj Pirkstus
Kentuki Vīrietis Iegūst “Miesas Ēšanas” Baktērijas Pēc Tam, Kad Sarauj Pirkstus

Dziļie Okeāni Īslaicīgu Pārtraukumu Var Izraisīt Globālā Sasilšana
Dziļie Okeāni Īslaicīgu Pārtraukumu Var Izraisīt Globālā Sasilšana

Noslēpumains Uzliesmojums: 5 Lietas, Kas Jāzina Par Elizabethkingia
Noslēpumains Uzliesmojums: 5 Lietas, Kas Jāzina Par Elizabethkingia

Pētījums: Pieaugušo Klepus Vakcīnas Neizdodas Izraisīt Cilmes Uzliesmojumus
Pētījums: Pieaugušo Klepus Vakcīnas Neizdodas Izraisīt Cilmes Uzliesmojumus


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com