发布时间:2019-03-01 11:58 原文链接: 新型人造DNA结构信息密度加倍

图片.png

  脱氧核糖核酸(DNA)中存储着遗传代码。它由4种核苷酸组成,以4个不同字母表示。美国研究人员最新合成一种由8个字母组成的新型DNA结构。其信息存储密度加倍,未来有望应用于合成生物等领域。

  DNA是存储及传递遗传信息的复杂分子,是地球生物的遗传物质基础,由4种核苷酸组成,即腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤,分别用字母A、T、C、G表示。

  美国应用分子进化基金会史蒂文·本纳领导的科研团队在新一期《科学》杂志上发表报告说,他们合成的新型DNA分子系统与天然DNA最大的不同是,它拥有8个而非4个生命信息组分。除了包含腺嘌呤等4种天然核苷酸,还包含另外4种结构相似的人造信息单元。它们共同构成了双螺旋结构,能存储和传递信息。

  研究人员将这一分子系统命名为“Hachimoji”,在日语中是“8个字母”的意思。

  值得一提的是,新型DNA结构的合成意味着,地球上的天然DNA结构未必是生命存在的唯一基础结构。研究团队称,未来人类搜寻地外生命的范围也可适当扩展。

  本纳说,研究团队仔细分析了这种人造DNA的形状、大小和结构,“这将有助于扩展我们对地外生命用于存储遗传信息的分子结构的理解”。

  美国宇航局负责行星科学任务的洛里·格雷兹说,探测生命是美宇航局行星科学任务的重要目标,该研究开发了有效的工具,“拓展了我们搜寻地外生命的范围”。


相关文章

荧光传感器实时监测DNA损伤及修复

荷兰乌得勒支大学研究人员开发出一款全新荧光传感器,可在活细胞乃至活体生物中实时监测DNA损伤及修复过程,为癌症研究、药物安全测试和衰老生物学等领域提供了重要的新工具。相关成果发表于新一期《自然·通讯》......

方显杨研究组与合作者共同开发了一种新型活细胞DNA成像技术

三维基因组互作与表观遗传修饰是基因表达调控的重要因素,其动态变化与细胞生长发育及癌症等疾病的发生发展密切相关。解析染色质在活细胞内的时空动态,是理解基因调控机制的重要科学问题。现有基于CRISPR-C......

拿破仑的军队是如何灭亡的?DNA揭示令人意外的疾病因素

1812年,法国皇帝拿破仑一世从俄罗斯莫斯科撤退时,其大部分军队因饥饿、疾病和寒冷的冬天而损失殆尽。如今,对这撤退途中丧生的30万士兵的部分遗骸的DNA的分析发现,两种未曾预料到的细菌性疾病很可能增加......

DNA揭示拿破仑军队“全军覆没”元凶

1812年夏,法兰西皇帝拿破仑·波拿巴率50万大军入侵俄罗斯帝国。然而到12月时,这支军队仅余零星残部。历史记载将此次“全军覆没”归因于饥寒交迫与斑疹伤寒。但一项新研究表示,从士兵牙齿中提取的DNA,......

“DNA花朵”微型机器人可自适应环境变化

美国北卡罗来纳大学研究团队研发出一种名为“DNA花朵”的微型机器人。这种机器人具有独特的自适应环境变化能力,能够像生物体一样,根据周围环境改变形状和行为。“DNA花朵”机器人由DNA与无机材料结合形成......

DNA搜索引擎MetaGraph研发成功

瑞士苏黎世联邦理工学院科学家在最新一期《自然》杂志上发表论文称,他们开发出一款名为MetaGraph的DNA搜索引擎,能快速、高效地检索公共生物学数据库中的海量信息,为研究生命科学提供了强大的专业工具......

破解人脑独特性的关键DNA片段发现

究竟是什么让人脑与众不同?美国加州大学圣迭戈分校研究团队发现了一个名为HAR123的小型DNA片段,这将是解开人类大脑独特性之谜的关键。相关研究成果发表于新一期《科学进展》杂志。最新研究表明,HAR1......

破解人脑独特性的关键DNA片段发现

究竟是什么让人脑与众不同?美国加州大学圣迭戈分校研究团队发现了一个名为HAR123的小型DNA片段,这将是解开人类大脑独特性之谜的关键。相关研究成果发表于新一期《科学进展》杂志。最新研究表明,HAR1......

科学家开发出超大片段DNA精准无痕编辑新方法

基因组编辑技术作为生命科学领域的一项重要突破,为基础研究和应用开发提供了技术支撑。以CRISPR及其衍生技术为代表的编辑系统通过可编程的向导RNA引导Cas9等核酸酶靶向基因组特定位点,被广泛应用于特......

在动物大脑中直接修复DNA——神经科学研究新突破系列之一

神经元中基因编辑的插图。图片来源:杰克逊实验室哪怕在五年前,人们也会认为在活体大脑中进行DNA修复是科幻小说中才有的情节。但现在,科学家已能进入大脑、修复突变,并让细胞在整个生命周期中维持住这种修复效......