人造鹼基能像天然DNA那樣連接
- 發佈時間：2015-06-11 01:30:52 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京6月10日電 （記者常麗君）美國印第安納大學和應用分子進化基金會等機構科學家證明，他們造出的兩種人造DNA“字母”Z和P，能像天然DNA那樣組合連接在一起，將來有望把這兩個新成員納入到活細胞中。相關論文發表在最近的《美國化學協會會刊》（JACS）上。
合成生物學家一直在競相研究遺傳基本單位的人造版。美國應用分子進化基金會的斯蒂芬·本納説：“從根本上説，我們一直在自下而上地重新發明‘遺傳字母表’。” 從新藥開發到人造生命，這些人造DNA在應用方面很有前景。
據英國《新科學家》雜誌網站日前報道，早在2006年，本納和同事就造出了兩個鹼基，稱為Z和P，具有標準的“匹配端”（沃森—克裏克結構），能通過氫鍵重組連接在一起形成鹼基對ZP，就像天然鹼基對AT和GC那樣。此後不久，美國斯克裏普斯研究所弗洛伊德·羅姆斯伯格領導的研究小組又造出了另外兩個鹼基，並證明了它們能像天然DNA那樣自我複製，但他們的鹼基對連接方式與天然DNA不同。
論文第一作者、印第安納大學的米莉·喬治亞蒂斯説：“我們知道，正常的天然DNA可以形成相同的鹼基組合，如AAAA或TTTT。”因為連接方式問題，羅姆斯伯格小組造出的兩個鹼基不能形成這種長組合。
在新研究中，喬治亞蒂斯和本納證明了他們的Z和P能形成這種組合，就像天然DNA那樣。經過X射線晶體檢測，他們發現這兩個鹼基能自我結合，形成包含天然和非天然核苷酸的DNA鏈，其中ZP連接能達到6個鹼基長度。他們還證明，含有ZP鹼基對的DNA鏈具有細胞內正常DNA鏈的兩種形式：熟悉的螺旋結構（A型）和更廣泛的蛋白質結合DNA（B型）。
“DNA與不同的蛋白質結合時，通常採取不同的形式。Z和P能形成這些形式，表明含有這些鹼基的DNA鏈在細胞中的表現就像天然DNA一樣。”喬治亞蒂斯説，研究的最終目標是“創造出新東西”。
對此羅姆斯伯格也表示，這項研究令人印象深刻。ZP對“能像一對GC或一對AT那樣發揮作用”。
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