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人工字母添加到生活的字母表中

发布时间:2018-01-07 06:14:11来源:未知点击:

罗伯特·阿德勒(Robert Adler)美国研究人员创造了两种由天然酶精确有效复制的人工DNA“字母”他们说,将两个人工构建块添加到四个天然包含DNA的构建块中,可以实现各种不同的基因工程最终,研究人员说,他们可能能够将它们添加到生物体的遗传密码中地球上生命的多样性是利用由四个遗传“基础”的排列制成的遗传密码进化而来的,有时被称为字母它们被分成两对,它们从DNA分子的相反链结合在一起,形成其特征性双螺旋形状的梯级这种不自然但功能齐全的新碱基对是美国加利福尼亚州拉霍亚斯克里普斯研究所化学生物学家Floyd Romesberg近十年研究的成果罗伯斯伯格及其同事辛辛苦苦地创建了一个由近200个潜在新遗传基础组成的文库,这些遗传基础与天然基因略有不同不幸的是,它们在结构和化学方面都没有足够的相似性,可以通过在细胞内复制DNA的聚合酶精确复制由于缓慢的步伐设计和一次一个地合成潜在的新基地而感到沮丧,Romesberg从药物开发公司那里借了一些技巧由此产生的大规模实验随机产生了许多潜在的碱基,然后筛选它们以确定它们是否会被聚合酶正常处理在研究生Aaron Leconte的帮助下,该小组合成并筛选了3600名候选人两种不同的筛选方法出现了同一对分子,称为dSICS和dMMO2工作的分子对令罗梅斯伯格感到惊讶 “我们得到了它并且说,'哇!'理性地设计那对将是非常困难的”但是团队仍面临挑战与其预期的合作伙伴相比,dSICS基础更容易与自身配对,因此该小组进行了少量化学调整,直到新化合物表现正常 “我们可能进行了15次修改,”Romesberg说,“14使它变得更糟”将三个氢原子上的碳原子粘附在dSICS一侧,将其改为d5SICS,最终解决了这个问题 “我们现在有一个非自然碱基对,可以有效复制,不需要非天然聚合酶,”Romesberg说 “它盯着表现得像一个真正的基地对”该团队现在急于找出使其有效的原因 “我们仍然没有详细了解复制的发生方式,”Romesberg说 “现在我们有一个不自然的碱基对,我们正在继续进行实验以更好地理解它”在不久的将来,Romesberg预计新碱基对将用于合成具有新颖和不自然特性的DNA这些可能包括用于DNA扩增的高度特异性引物;用于检测物质的标签,如爆炸物,可以检测到没有天然DNA污染的风险;并建立新的基于DNA的纳米材料更一般地说,Romesberg指出DNA和RNA现在被用于数百种目的:例如,构建复杂的形状,构建复杂的纳米结构,沉默疾病基因,甚至进行计算一个新的,不自然的基础对可以使这些应用程序倍增和多样化 Romesberg说,最具挑战性的目标是将非天然碱基对纳入生物的遗传密码 “我们希望将这些导入细胞,研究RNA运输,并且在最长的时间内,扩展生物体的遗传密码和'进化性'”斯坦福大学化学家Eric Kool研究了碱基对键合的基本化学他预见到了挑战,但在不自然的基础上有很大的潜力 “这需要多个实验室的长期努力,但我认为最终它将导致一些重要的工具,”他说 “具有非自然碱基对的氨基酸编码能力将非常强大”期刊参考:美国化学学会期刊(DOI: