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        近日,，一篇*新發(fā)表在《科學(xué)》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(gè)變成了8個(gè),！

        這項(xiàng)研究被譽(yù)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(rèn)識一下4個(gè)元老級的天然堿基吧,。

        在生物學(xué)領(lǐng)域，激動(dòng)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(gè)問題，需要回答生命的物質(zhì)基礎(chǔ)——基因,，而基因是由4個(gè)天然堿基組成的,，它們的英文代碼分別是“C”“G”“T”“A”，對應(yīng)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(gè)氫鍵相連,，T和A之間是2個(gè)氫鍵,。

        從簡單的單細(xì)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(dǎo)著蛋白質(zhì)的合成和功能調(diào)控，包括我們?nèi)祟惖纳喜∷?、高矮胖瘦,，甚至我們的性格和健康狀況，基因都在默默的指導(dǎo)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(zhǔn)媽媽們開展的羊水穿刺細(xì)胞學(xué)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(gè),。那么它們是怎么實(shí)現(xiàn)這些功能的呢,？靠的就是這4個(gè)堿基的不同排列組合，并且通過DNA的甲基化,、乙?；揎棧珼NA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(dá)調(diào)控，對應(yīng)產(chǎn)生了許許多多的變化,。

        4個(gè)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(gè)疑問：DNA的堿基為什么只有4個(gè)呢,？大家找來找去,，確確實(shí)實(shí)只有4個(gè)，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(dú)*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(xué)家們?nèi)斯ず铣闪?個(gè)新的堿基,，這樣一來,，堿基數(shù)量就有了8個(gè)之多。它們是什么呢,？

        美國科學(xué)家StevenA. Benner將這4個(gè)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(gè)氫鍵相連。

        何謂成功呢,？包含這4個(gè)新堿基的DNA結(jié)構(gòu)必須是穩(wěn)定的,，熱動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性是可預(yù)測的，并且可以形成DNA雙螺旋結(jié)構(gòu),，可以轉(zhuǎn)錄成RNA,。

        晶體學(xué)檢測數(shù)據(jù)顯示摻入的新堿基并未干擾DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的形成。

        DNA也成功的轉(zhuǎn)錄為RNA序列,。

        熱動(dòng)力學(xué)檢測結(jié)果與預(yù)期計(jì)算的結(jié)果基本一致,。

        多4個(gè)“字母”可選項(xiàng)有什么意義？

        1.人們認(rèn)識到編碼遺傳信息的4個(gè)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(rèn)識大自然和自身的道路上又進(jìn)了一步,。“我們從哪里來”,、“認(rèn)識我們自己”不就是經(jīng)典的哲學(xué)問題嗎？

        2.豐富了遺傳信息攜帶的物質(zhì)基礎(chǔ),。經(jīng)由8個(gè)堿基來排列組合,，與以前只有4個(gè)堿基產(chǎn)生的排列組合產(chǎn)生的信息相比，那是大大的擴(kuò)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(xì)胞結(jié)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(shí)現(xiàn)，而關(guān)鍵的一步是DNA的自我復(fù)制,，這需要DNA聚合酶,，而天然體系里面是沒有對應(yīng)的DNA聚合酶的，這是一個(gè)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(huì)不會(huì)產(chǎn)生具有活性的生物毒性分子,，尚不可知，因此,，研究對應(yīng)新型堿基從DNA到蛋白質(zhì)的過程是暫停的,，需要進(jìn)行安全性評估和審核，才能進(jìn)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(xiàng)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(shí)現(xiàn)一個(gè)真正的“八字母“合成基因系統(tǒng),，還需要進(jìn)行更深入的研究。
 

來源：分析測試百科網(wǎng)