近日,，一篇*新發(fā)表在《科學》期刊上的研究表明，生命“字母表”迎來4名新成員,，已經(jīng)從4個變成了8個,！
這項研究被譽為里程碑式的成果，它到底牛在何處呢,？
今天,，我們就為大家來簡單介紹一下。
A,、T,、C、G,？這都是些啥,？
在介紹這4名人工合成的新成員之前，先來認識一下4個元老級的天然堿基吧,。
在生物學領域,，激動人心的事件莫過于生命的誕生，也就是生命的起源,。追溯這個問題,，需要回答生命的物質(zhì)基礎——基因，而基因是由4個天然堿基組成的,，它們的英文代碼分別是“C”“G”“T”“A”,，對應的中文名字是胞嘧啶、鳥嘌呤,、胸腺嘧啶,、腺嘌呤，配對規(guī)則是C配G,，T配A,，C和G之間通過3個氫鍵相連，T和A之間是2個氫鍵,。
從簡單的單細胞生物到靈長類,，生命體的遺傳密碼就是由ATCG來記錄和傳遞的，如同一本神秘的生命密碼本,，指導著蛋白質(zhì)的合成和功能調(diào)控,，包括我們?nèi)祟惖纳喜∷馈⒏甙质荩踔廖覀兊男愿窈徒】禒顩r,，基因都在默默的指導著,，并且和環(huán)境因素、行為因素共同決定著我們的健康水平,。懷孕的準媽媽們開展的羊水穿刺細胞學檢查和無創(chuàng)遺傳缺陷篩查,，就是為了排除致病基因?qū)е碌某錾毕荨?/span>
基因管著這么多的事情，一定是由很多密碼編碼的吧,？恰恰相反,，只有4個。那么它們是怎么實現(xiàn)這些功能的呢,？靠的就是這4個堿基的不同排列組合,，并且通過DNA的甲基化、乙?；揎?，DNA序列的剪接翻譯以及翻譯后修飾，DNA中不編碼蛋白質(zhì)的堿基序列,，也參與基因的表達調(diào)控,，對應產(chǎn)生了許許多多的變化。
4個堿基產(chǎn)生了我們豐富多彩的大千世界,，的確是非常神奇的事情,。
人們不禁產(chǎn)生了一個疑問：DNA的堿基為什么只有4個呢？大家找來找去,，確確實實只有4個,，這就是非常奇特的事情了，只能由衷感嘆,，它們太神奇了,，它們是獨*無*的。
生命“字母表”翻倍了,！
近期發(fā)生了一件大事情,，那就是科學家們?nèi)斯ず铣闪?個新的堿基，這樣一來,，堿基數(shù)量就有了8個之多,。它們是什么呢,？
美國科學家StevenA. Benner將這4個新成員分別命名為“Z”“P”“S”“B”,，它們的配對原則是Z配P，S配B,，都是通過3個氫鍵相連,。
何謂成功呢？包含這4個新堿基的DNA結構必須是穩(wěn)定的，熱動力學穩(wěn)定性是可預測的,，并且可以形成DNA雙螺旋結構,，可以轉(zhuǎn)錄成RNA。
晶體學檢測數(shù)據(jù)顯示摻入的新堿基并未干擾DNA雙螺旋結構的形成,。
DNA也成功的轉(zhuǎn)錄為RNA序列,。
熱動力學檢測結果與預期計算的結果基本一致。
多4個“字母”可選項有什么意義,？
1.人們認識到編碼遺傳信息的4個天然堿基不是那么神奇了,，人類通過自己的力量，也可以合成攜帶遺傳信息的堿基,，打破了天然堿基原有的神秘面紗,，人類在認識大自然和自身的道路上又進了一步。“我們從哪里來”,、“認識我們自己”不就是經(jīng)典的哲學問題嗎,？
2.豐富了遺傳信息攜帶的物質(zhì)基礎。經(jīng)由8個堿基來排列組合,，與以前只有4個堿基產(chǎn)生的排列組合產(chǎn)生的信息相比,，那是大大的擴容了，由此可能產(chǎn)生具有新的功能的蛋白質(zhì)分子,。
3.疾病的早期檢測,。例如包含P和Z的DNA序列能更好的與腫瘤細胞結合，可開發(fā)出腫瘤早期診斷的試劑,。
4.外星生命探測,。原有的外星生命探測中，對于遺傳物質(zhì)的理解于ATCG這四種堿基,，新堿基的發(fā)現(xiàn),，在理解生命起源和外星生命探測方面提供了新的思路。
現(xiàn)有研究的局限性在哪,？
1.從DNA到RNA目前可以實現(xiàn),，而關鍵的一步是DNA的自我復制，這需要DNA聚合酶,，而天然體系里面是沒有對應的DNA聚合酶的,，這是一個瓶頸。
2.對于未知的DNA堿基可能編碼的蛋白質(zhì)而言,，對于大自然是全新的,，其功能如何，會不會產(chǎn)生具有活性的生物毒性分子,，尚不可知,，因此,，研究對應新型堿基從DNA到蛋白質(zhì)的過程是暫停的，需要進行安全性評估和審核,，才能進一步研究,，生物安全是必須審慎考慮的環(huán)節(jié)。
寫在后的話
這項研究所取得的突破是概念性的,，它次展示了含有8種不同堿基字母的DNA,，但要實現(xiàn)一個真正的“八字母“合成基因系統(tǒng)，還需要進行更深入的研究,。
來源：分析測試百科網(wǎng)
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