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人類(lèi)再次扮演上帝？科學(xué)家首次合成含8個(gè)堿基的DNA

2019-02-26 06:29

近日，美國(guó)科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中首次合成包含8個(gè)堿基的DNA。實(shí)驗(yàn)表明，這些合成的DNA具有類(lèi)似于天然DNA的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)錄信息能力。實(shí)驗(yàn)成熟后，新的DNA可用于制造新生命，也可以用來(lái)合成新的藥物或者工業(yè)產(chǎn)品。

一般而言，地球生物的DNA中只有4種堿基：鳥(niǎo)嘌呤、胞嘧啶、腺嘌呤和胸腺嘧啶（G、C、A、T），它們承擔(dān)了遺傳、進(jìn)化等功能，生物的多樣性也依靠這些堿基維持。此次研究團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)人——應(yīng)用分子進(jìn)化基金會(huì)創(chuàng)始人史蒂文·本納則調(diào)整了這些堿基的分子結(jié)構(gòu)，他們讓A與T配對(duì)、C與G配對(duì)，合成了兩對(duì)新的堿基：S和B、P和Z。這些新堿基形狀與天然堿基類(lèi)似，但是結(jié)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(gè)堿基組成的DNA。

實(shí)驗(yàn)表明，新的DNA和天然DNA采用相同的方式配對(duì)，都可轉(zhuǎn)錄成RNA，并且無(wú)論合成堿基的順序如何，雙螺旋結(jié)構(gòu)都保持了穩(wěn)定。

除了這些用來(lái)合成新DNA的堿基外，團(tuán)隊(duì)還開(kāi)發(fā)出了其他的堿基對(duì)，可用來(lái)合成含有10個(gè)甚至12個(gè)堿基的DNA。

然而此次研究與實(shí)際應(yīng)用還有相當(dāng)大距離。英國(guó)劍橋大學(xué)合成生物學(xué)家菲利普·霍林格表示，新的堿基尚且不能合成遺傳系統(tǒng)。因?yàn)檫@其中有一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題，合成DNA是否可被聚合酶復(fù)制。（聚合酶即細(xì)胞分裂過(guò)程中負(fù)責(zé)在生物體內(nèi)合成DNA的酶）

這些合成的新堿基固然能幫助科學(xué)家更深入地理解遺傳密碼，并將其落實(shí)到多種實(shí)際用途中。然而自然界此前從未出現(xiàn)過(guò)合成的堿基，如果堿基保存不當(dāng)進(jìn)入植物或者人類(lèi)的體中，它們或許會(huì)對(duì)世界造成安全問(wèn)題。

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