Генетичната азбука получава две нови (синтетични) букви

$config[ads_kvadrat] not found

Use of UTF 8 CodeHTML

Use of UTF 8 CodeHTML
Anonim

От началото на живота на тази планета, четири букви управляват всички биологични процеси на всеки организъм, който някога е живял и умрял: A, C, T и G. Това са четирите нуклеотидни двойки бази, които помагат да се състави ДНК и да диктуват как изглежда един организъм, как се държи и каква е екологичната му роля в природата. (Налице е също U вместо Т в РНК, за всички генетични комплементари там.)

Но времето, те са промените. Нарастването на синтетичната биология означава, че вече не се ограничава само до четири букви, за да се направи ДНК. След десетилетия на работа, Стивън Беннер, химик по органични вещества във Фондацията за приложна молекулярна еволюция във Флорида, най-накрая разшири кода с нови заповеди за писма, които основно го подобряват. Резултатът е два нови, изкуствено направени нуклеотида: Р и Z.

В две наскоро публикувани статии Беннер и неговите колеги показват как P и Z могат да се впишат в спираловидната структура на ДНК и да поддържат естествената форма на генетичния материал. Дори по-добре, ДНК с P и Z се държат и - най-важното - еволюират точно като нормалната ДНК. Работата на Беннер върху P и Z е описана по-подробно в Списание Quanta.

Има практичен въпрос защо е полезно разширяването на генетичната азбука от четири до шест букви. ДНК помага за кодиране на аминокиселини, които могат да бъдат нанизани на милиони начини да се направят протеини, които ни помагат да изградим, както сме, и да придвижим биологичните си процеси напред. Но сегашната четирибуквена азбука кодира само 20 аминокиселини. Шестбуквената азбука обаче може да кодира 216 различни аминокиселини и да се използва за експоненциално повече различни протеинови структури.

Има много начини, по които учените биха могли да използват тази нова шест азбука „FrankenDNA“ в генетични и медицински занимания. Втората книга на Бенет очертава как нашите ДНК последователности с Р и Z могат да се свържат селективно с туморните клетки. Това наблюдение може да помогне при идентифицирането на мястото, където раковата тъкан може да се намира в тялото. Способността да се синтезират по-нови видове протеини също може да се окаже много полезна при решаването на много видове изследователски въпроси за биологията и да предостави някакво завладяващо вникване в еволюционните процеси.

Най-големият недостатък обаче е, че повече нуклеотидни букви създават по-големи шансове за грешки в ДНК. Наличието само на четири различни нуклеотида ограничава вида на мутациите, които могат да възникнат и значително намалява шансовете за образуване на много тежка или летална мутация. Дори само два допълнителни вида нуклеотиди могат да се окажат пагубни по отношение на ремонта на ДНК и контрола на мутациите.

Независимо от това, това със сигурност няма да е последният път, в който можем да очакваме да видим, че новите нуклеотиди влизат в ДНК. Синтетичната биология едва започва да излиза от земята.

$config[ads_kvadrat] not found