8字母暗示了外星生命如何进化遗传代码

研究人员创建了一个“外星人”遗传密码由8个基地而不是通常的四个。扩大遗传字母显示生活可能出现如果生物体没有进化的蛋白质,而是依赖于RNA生物分子主力。

地球上的生命是建立在蛋白质:催化生化反应并提供细胞结构元素。DNA,另一方面,作为生物信息存储单元,而RNA两者之间提供了一个链接。

但扩大遗传代码创建的Steven Benner从火鸟生物分子科学,我们,和他的团队xenobiologists显示该模板的生活可能不是唯一可行的。他们8字母DNA有附加功能和转化为RNA,表现得更像是一个蛋白质,让生活没有他们一种可能性。

扩大遗传系统使我们能够挑战最保守的生物学方面的概念,所有生活,共享是特殊,“说遗传系统工程师刘张美国加州大学欧文分校,他并没有参与这项新的研究。

特征的人工DNA有许多支持进化的自然DNA。它不仅存储信息,也可以翻译使用突变成RNA聚合酶。这是因为Benner碱基对的与自然的无缝集成在一起。它们可以被放置在任何地方没有破坏的DNA链的双螺旋结构——一个关键方面进化,这需要碱基对是可互换的。

许多不自然的碱基对科学家发明了在过去二十年中由于疏水相互作用结合在一起。但是没有氢键举行的双侧向安排,他们可以相互滑动的,崩溃的双螺旋结构。伯纳和他的同事们决定模仿自然,使用氢保税碱基对,尽管他们改变债券的模式给体和受体。

“我印象深刻,”刘说。自然的美丽DNA序列不,在大多数情况下,影响结构。这使得DNA良好的信息系统,因为它是平等的机会来存储任何序列。”

Benner的团队溜一些功能,如硝基,到他们的外来DNA——原本单调乏味的化学分子。我们还说这些组织为目的的添加功能翻译的RNA分子,“Benner说。

Benner说,蛋白质,可能不是唯一可能的构建块。的很可能的外星生命形式,火神我们说,他们所做的努力就像地球上的改善RNA。但生命躯壳没有发明的蛋白质,但继续改善与官能团的RNA,使一个更大的字母。所以火神的生活很可能没有蛋白质。”

但8字母DNA可能也有一些应用程序。有八个字母而不是四个,five-base序列有超过32000种可能的变化而不是1024年。这可能是一个有利于生物分子数据存储。

Benner的团队也在研究诊断和治疗的应用。我们进化(八个字母)的DNA片段结合乳腺癌细胞,结合肝癌细胞和炭疽毒素,其中一些甚至可能有催化活性,”他说。

刘希望Benner和他的同事将继续整合人工DNA与生物学当别人做了人工基因编码。这项研究的碱基对序列一般得多,因此更多功能的信息编码的角度来看;他们有巨大的潜力,”他说。关键的下一步是工程师这个合成DNA酶能够复制和变异。

Benner说他故意没有构建外来DNA是自给自足的。”,因为如果我做,它创建了一个生物危害,我必须花时间解释了为什么它不会逃离实验室,接管世界。”