Хатимодзи-ДНК

Хатимодзи-ДНК (англ. Hachimoji DNA; от яп. 八 «hachi» — восемь и 文字 «moji» — буква) — дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) с восемью нуклеотидами, четыре из которых являются естественными и четыре — искусственно синтезированными[1]. Впервые информация о синтезе хатимодзи-ДНК появилась в феврале 2019 года. Открытие этого типа ДНК стало возможным в результате научных исследований Фонда прикладной молекулярной эволюции США, финансируемым НАСА. По строению и свойствам хатимодзи-ДНК подобна природной ДНК и отличается количеством и типом пуриновых оснований.

Характеристика

Для синтеза хатимодзи-ДНК было использовано 4 азотистых основания природного происхождения — аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц) и тимин (Т). Также ученые синтезировали новые основания, которые были закодированы буквами Z, P, S, B. Последние образуют пары на основе водородных связей: ZP и SB[2]. Исследователи сконструировали сотни спиралей хатимодзи-ДНК, состоящие из различных конфигураций природных и синтетических оснований, а затем проверили их устойчивость. Также было продемонстрировано, что хатимодзи-ДНК обладают регуляторной структурой независимо от последовательности элементов. Более того, с помощью синтетической ДНК и вирусной T7 РНК-полимеразы ученым удалось осуществить транскрипцию хатимодзи-ДНК[3].

Новые азотистые основания

В хатимодзи-ДНК: S сочетается с B, Z сочетается с P; dS используется в ДНК, rS задействована в РНК[1] .

Азотистое основание Название ChemSpider PubChem
P 2-Аминоимидазо[1,2-a][1,3,5]триазин-4(1H)-он 10205066 135600909
B Изогуанин 69351 76900
rS Изоцитозин 60309 66950
dS 1-метилцитозин 71474 79143
Z 6-амино-5-нитропиридин-2-ol 9357814 11182729

Значение

По словам химика Стивена Беннера, анализ хатимодзи-ДНК поможет понять, как жизнь за пределами Земли может хранить информацию. Эту структуру также планируют использовать для хранения информации вне клетки и создания наноструктур с заданными свойствами. Химик Флойд Ромезберг отмечает, что открытие хатимодзи-ДНК подтверждает, что четыре природные азотистые основания не являются уникальными. Это открытие имеет важное значение для исследования процессов молекулярной эволюции[4]. Также хатимодзи-ДНК могут быть использованы для диагностики некоторых болезней человека[5].

См. также

Примечания
  1. Hoshika, Shuichi. Hachimoji DNA and RNA: A genetic system with eight building blocks (paywall) (англ.) // Science : journal. — 2019. — 22 February (vol. 363, no. 6429). — P. 884—887. — doi:10.1126/science.aat0971.
  2. Генетики створили синтетичну ДНК, яка допоможе «зрозуміти» ймовірне позаземне життя, Еспресо (23 февраля 2019). Дата обращения 23 февраля 2019.
  3. Ученые создали синтетическую ДНК с восемью нуклеотидными основаниями, Телеграф (22 февраля 2019). Дата обращения 23 февраля 2019. (рус.)
  4. Saplakoglu. Scientists Have Created Synthetic DNA with 4 Extra Letters, Live Science (21 февраля 2019). Дата обращения 23 февраля 2019. (англ.)
  5. Dumé. Hachimoji DNA doubles the genetic code, Physics World (22 февраля 2019). Дата обращения 23 февраля 2019. (англ.)

Литература
  • Bains W. Many chemistries could be used to build living systems (англ.) // Astrobiology : journal. — 2004. — Vol. 4, no. 2. — P. 137—167. — doi:10.1089/153110704323175124. — . — PMID 15253836.

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.