科学家用非自然的DNA设计第一个生物体

整个生命世界只用四个DNA碱基“书写”:

A=腺嘌呤C=胞嘧啶G=鸟嘌呤T=胸腺嘧啶

然而,研究人员首次现在创建了一个活细胞,上面加了一对DNA“字母”或碱基,在自然界中找不到-DNA字母表只是换了一些新字母!

“地球上生命的多样性由只有两对DNA碱基,AT和CG,以及我们制造的是一种能够稳定地含有这两种加上第三种非天然碱基的生物体,“负责该研究小组的TSRI七匹狼彩票注册副教授FloydE.Romesberg说。“这表明存储信息的其他解决方案是可能的,当然,这使我们更接近扩展的DNA生物学,这将有许多令人兴奋的应用-来自新的新的纳米技术的药物。“

事实上,这是一个巨大的突破,它可能在开发药物和其他有用的生物分子方面具有潜在的应用,为新目的设计新细胞铺平了道路七匹狼彩票注册

试管中的DNA

通过Synthorx。

科学家已经玩弄了几十年开发新DNA的想法,但直到1989年StevenBenner才在瑞士联邦研究所工作。苏黎世的技术,在试管中开发出第一个非天然的DNA碱基对。但罗伯斯伯格团队开发的DNA更加陌生,但与此同时,更像是ACGT。他们确定了一对被称为d5SICS和dNaM的碱基,看起来很有希望-最大的挑战是使它们与复制和翻译DNA的酶机制兼容。

“我们甚至都没想过那么我们可以通过这种碱基对进入有机体,“DenisMalyshev说,他是罗马斯贝格实验室的前研究生,也是新论文的第一作者。通过试管反应,科学家成功地使他们的非天然碱基对自身复制并转录成RNA,这需要基因被进化为使用A,T,C和G的酶识别。

转向真实生物

所以研究人员所做的就是服用大肠杆菌并对其进行修改。在他们让大肠杆菌真正开始复制DNA本身之前,他们首先必须通过将它们添加到细胞外的液体溶液中来人工提供分子结构单元。然后,他们必须找到特殊的三磷酸转运蛋白分子将DNA转运到大肠杆菌中-基本上,他们将转运蛋白分子加入藻类中,然后将细菌喂入藻类。

“这是一个很大的问题。”Malyshev说:“我们取得了突破性进展。”即使在他们找到了运输机制之后,我们花了整整一年的时间来解决问题并超越障碍,但在此之后,它起了作用-DNA正在复制!

“当我们阻止非天然三磷酸盐结构单元流入细胞时,用天然碱基对替换d5SICS-dNaM与细胞复制本身非常相关-那里似乎没有其他因素从DNA中切除非天然碱基对,“Malyshev说。“需要注意的一点是,这两项突破也可以控制系统。如果我们开启"基础转运蛋白",我们的新碱基只能进入细胞。如果没有这种转运蛋白,或者没有提供新的碱基,细胞将恢复到A,T,G,C,d5SICS和dNaM将从基因组中消失。“

一个大的飞跃,有理由担心吗?

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