Исследователям из Фонда прикладной молекулярной эволюции в Алачуа, штат Флорида, удалось добавить четыре искусственных основания в ДНК. Команда назвала новую ДНК спираль Хахимоджи, от термина «восемь букв» на японском языке.
Помимо возможности создания ранее несуществующих белков с новой ДНК, ученые будут использовать эту модель для изучения молекул, которые могут существовать в чужеродных организмах.
Дезоксирибонуклеиновая кислота – также известная как ДНК – это молекула, которая содержит генетические инструкции для роста, функционирования и размножения всех известных живых организмах, а также ряда вирусов.
Состоящая из двух цепей, обмотанных вокруг друг друга двойной спиралью, ДНК состоит из четырех органических оснований – аденина (A), цитозина (C), гуанина (G) и тимина (T).
Однако, согласно пресс-релизу Science Alert, ученым удалось использовать синтетические основания и включить дополнительные буквы в двойную спираль ДНК, расширяя молекулу генома на четыре компонента.
Искусственная ДНК может выполнять те же действия, что и природная.
В дополнение к основаниям A, C, G и T новая структура ДНК состоит из четырех естественных нуклеиновых оснований, а также четырех синтетических оснований, обозначаемых буквами “Z”, “P”, “S” и “B”.
Наиболее важным качеством этой новой структуры является то, что она обладает всеми свойствами своего природного аналога: синтетические основы ДНК “Хахимоджи” образуют четыре комплементарные пары с водородными связями.
Дезоксирибонуклеиновая кислота, также известная как ДНК, содержит генетические инструкции по росту, функционированию и размножению всех известных живых организмов. Shutterstock / Лукьянова Наталья / Френта
Эта структура ДНК стабильна и ученые могут точно определить, как она ведет себя при разных температурах.
Есть только одна вещь, которую синтетическая ДНК не может сделать: она не может выжить вне лаборатории. И все потому, что зависит от строительных блоков, которые не встречаются в природе.
Новая структура ДНК может помочь ученым лучше понять внеземную жизнь
Новая структура может помочь ученым лучше понять виды молекул, которые могут существовать в чужеродных организмах.
Хотя “хахимоджи” не является самодостаточным организмом, она представляет собой модель альтернативной генетической структуры, необходимой для распространения самоподдерживающейся жизни.
На Земле двумя структурами, ответственными за этот процесс, являются РНК и ДНК – но это не означает, что где-то в космосе не могут существовать иные механизмы.
«В 1942 году Шредингер предсказал, что независимо от того, какую жизнь использует генетический полимер, все его информационные строительные блоки должны иметь одинаковую форму и размер. “Хахимоджи” соответствует этим критериям, – говорит соавтор исследования доктор Стивен Беннер, – Эта работа расширяет наше понимание типов молекул, которые могут хранить информацию во внеземной жизни в инопланетных мирах»
