遗传字母表获取两个新的(合成)字母

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Anonim

自从这个星球上的生命开始以来,有四个字母统治了所有曾经生存和死亡的生物体的所有生物过程:A,C,T和G.这些是帮助构成DNA和指令的四个核苷酸碱基对生物体是什么样的,它是如何表现的,以及它在自然界中的生态作用。 (对于那里的所有遗传完整主义者来说,还有U代替RNA中的T。)

但是时代,他们是一个变革'。合成生物学的兴起意味着不再局限于四个字母来制造DNA。经过几十年的努力,佛罗里达州应用分子进化基金会的有机化学家Steven Benner终于用新的订单扩展了代码,以基本上改进它。结果是两个新的人工制造的核苷酸:P和Z.

在最近发表的两篇论文中,Benner及其同事展示了P和Z如何适应DNA的螺旋结构,并有助于保持遗传物质的自然形态。更好的是,具有P和Z的DNA表现出来 - 最重要的是 - 发展 就像普通的DNA一样。 Benner在P和Z方面的工作更详细地概述了 广达杂志.

为什么将基因字母表从四个字母扩展到六个字母是有帮助的,这是一个实际问题。 DNA有助于编码氨基酸,这些氨基酸可以以数百万种方式串联在一起,制造出有助于我们建立自我的蛋白质,并推动我们的生物过程向前发展。但目前的四字母字母只能编码20个氨基酸。然而,六个字母的字母表可以编码216种不同的氨基酸,并用于指数级更多不同的蛋白质结构。

科学家可以通过大量的方式在遗传和医学追求中使用这种新的六字母“FrankenDNA”。 Bennett的第二篇论文概述了我们的P和Z DNA序列如何选择性地与肿瘤细胞结合。该观察结果可以帮助识别癌组织可能位于体内的位置。合成新型蛋白质的能力也可以证明对解决生物学的许多研究问题非常有帮助,并为进化过程提供一些有趣的见解。

然而,最大的缺点是更多的核苷酸字母会在DNA中产生更大的错误发生机会。只有四种不同的核苷酸限制了可能发生的突变类型,并大大降低了形成非常严重或致命突变的可能性。即使只有两种额外类型的核苷酸在DNA修复和突变控制方面也可能是灾难性的。

无论如何,这肯定不是我们最后一次看到新核苷酸进入DNA的过程。合成生物学才刚刚开始起步。

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