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
- Абиогенез
- Альтернативная биохимия
- Астробиология
- История жизни на Земле
- Внеземная жизнь
- Хронология биотехнологий
- Словарь терминов биотехнологии
Примечания
- ↑ 1 2 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. Архивировано 18 сентября 2019 года.
- ↑ "Генетики створили синтетичну ДНК, яка допоможе «зрозуміти» ймовірне позаземне життя". Еспресо. 2019-02-23. Архивировано из оригинала 23 февраля 2019. Дата обращения: 23 февраля 2019.
- ↑ "Ученые создали синтетическую ДНК с восемью нуклеотидными основаниями". Телеграф. 2019-02-22. Архивировано из оригинала 23 февраля 2019. Дата обращения: 23 февраля 2019. (рус.)
- ↑ Saplakoglu, Yasemin (2019-02-21). "Scientists Have Created Synthetic DNA with 4 Extra Letters". Live Science. Архивировано из оригинала 22 февраля 2019. Дата обращения: 23 февраля 2019. (англ.)
- ↑ Dumé, Bello (2019-02-22). "Hachimoji DNA doubles the genetic code". Physics World. Архивировано из оригинала 12 мая 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
- Astronomy FAQ - Why do we assume that other beings must be based on carbon? Why couldn't organisms be based on other substances?
- FirebirdBio – official website
- Synthorx – official website
| Типы нуклеиновых кислот | ||||
|---|---|---|---|---|
| Азотистые основания | ||||
| Нуклеозиды | ||||
| Нуклеотиды | ||||
РНК | ||||
ДНК | ||||
| Аналоги | ||||
| Типы векторов |
| |||
| ||||
Эта страница в последний раз была отредактирована 24 декабря 2023 в 01:20.
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.