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科学家成功合成含 8 种碱基的 DNA 结构,外星生命出现更多想像空间

2024-11-22 208

一个更复杂、遗传编码更多样化的新 DNA 结构模型成功合成了!新型 DNA 称为 hachimoji DNA,和地球上所有生物体的遗传密码不同,新 DNA 由 8 种核苷酸完美构成,而且也能储存资讯。这表明外星生命可能拥有独特的编码方式,并且适应与地球截然不同的环境;或者说,外星人不一定只出现在类地行星上。

1985 年,化学家 Steven A. Benner 在笔记本上简单勾勒出增加碱基对的 DNA 模型,希望有天可以真的组合出全新 DNA 结构;30 多年后,Steven Benner 团队成功办到了,他们完美的将 4 个天然碱基、 4 个全新碱基整齐融入 DNA 的双螺旋结构中。

地球上,从渺小细菌到大型鲸鱼等所有生命体,其遗传资讯全经由 DNA 分子储存、传递,而 DNA 分子又由 4 个核苷酸碱基组成:腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)和鸟嘌呤(G)。

这些碱基不会随意配对,C 只能与 G 结合,而 A 只能与 T 结合,以确保 DNA 长链不会乱序、分崩离析,维持好标准双螺旋结构;而 DNA 上碱基排列的次序就称为 DNA 序列,能组成不同个体、不同生物的遗传密码。

然而 Steven Benner 团队新研究告诉我们,熟为人知的 DNA 碱基对不是诞生生命的唯一结构,新合成的 DNA 分子共含有 8 种核苷酸,命名为 hachimoji DNA,其中 4 种新的含氮碱基代码为 P、B、Z、S,与A、C、T、G 类似,S 只与 B 结合、P 只与 Z 结合成碱基对。

▲ hachimoji DNA。(Source:brian0918™ [Public domain], via Wikimedia Commons)

研究人员利用这 8 种核苷酸组成各种不同序列构建 DNA 分子,发现无论它们产生哪种序列,DNA 分子都能形成标准的双螺旋结构,且新的 DNA 和天然 DNA 一样,也可以储存、传递遗传讯息并转录成 RNA。

这项研究表明,那些致力于寻找外星生命的天文学家们,可能会因为只关注太阳系外的类地行星,而错失发现分子类型不同的外星生命体。

而拥有 8 个碱基的 achimoji DNA,其 DNA 序列多样性势必大幅增加,或许能编码更多遗传讯息,我们越来越难想像外星人的长相了。这篇新论文发表在《Science》期刊。

  • For The First Time, Scientists Have Made Synthetic DNA With 4 Additional Letters
  • Freaky Eight-Letter DNA Could Be the Stuff Aliens Are Made Of
  • Synthetic DNA demonstrates just how weird aliens might be
  • DNA Gets a New — and Bigger — Genetic Alphabet
  • Four New DNA Letters Double Life’s Alphabet

(首图来源:NASA/印第安纳大学医学院)

2019-03-05 17:18:00

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