美国印第安纳大学和应用分子进化基金会等机构科学家证明
,他们造出的两种人造DNA“字母”Z和P
,能像天然DNA那样组合连接在一起
,将来有望把这两个新成员纳入到活细胞中
。相关论文发表在最近的《美国化学协会会刊》(JACS)上
。
合成生物学家一直在竞相研究遗传基本单位的人造版
。美国应用分子进化基金会的斯蒂芬·本纳说
:“从根本上说
,我们一直在自下而上地重新发明‘遗传字母表’
。” 从新药开发到人造生命
,这些人造DNA在应用方面很有前景
。
据英国《新科学家》杂志网站日前报道
,早在2006年
,本纳和同事就造出了两个碱基
,称为Z和P
,具有标准的“匹配端”(沃森—克里克结构),能通过氢键重组连接在一起形成碱基对ZP
,就像天然碱基对AT和GC那样
。此后不久
,美国斯克里普斯研究所弗洛伊德·罗姆斯伯格领导的研究小组又造出了另外两个碱基
,并证明了它们能像天然DNA那样自我复制
,但他们的碱基对连接方式与天然DNA不同
。
论文第一作者、印第安纳大学的米莉·乔治亚蒂斯说
:“我们知道
,正常的天然DNA可以形成相同的碱基组合,如AAAA或TTTT
。”因为连接方式问题
,罗姆斯伯格小组造出的两个碱基不能形成这种长组合
。
在新研究中
,乔治亚蒂斯和本纳证明了他们的Z和P能形成这种组合
,就像天然DNA那样
。经过X射线晶体检测
,他们发现这两个碱基能自我结合
,形成包含天然和非天然核苷酸的DNA链
,其中ZP连接能达到6个碱基长度
。他们还证明
,含有ZP碱基对的DNA链具有细胞内正常DNA链的两种形式
:熟悉的螺旋结构(A型)和更广泛的蛋白质结合DNA(B型)
。
“DNA与不同的蛋白质结合时
,通常采取不同的形式
。Z和P能形成这些形式
,表明含有这些碱基的DNA链在细胞中的表现就像天然DNA一样。”乔治亚蒂斯说
,研究的最终目标是“创造出新东西”
。
对此罗姆斯伯格也表示
,这项研究令人印象深刻
。ZP对“能像一对GC或一对AT那样发挥作用”
。
(来源:科技日报)
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