【官方雙語】6種鹼基的DNA！（含生肉）【Sciencium科學元素】

地球上的生命已經演化了約37億年，儘管如此，所有這些 多樣性，所有生物都有一個共同之處，那就是DNA，一種基本的密碼，包含 僅僅四個化學字母：腺嘌呤、胸腺嘧啶、鳥嘌呤和胞嘧啶。 在某些情況下，第五個鹼基尿嘧啶會取代胸腺嘧啶，但核心遺傳字母表仍保持不變。 從細菌到雷龍，歷史上每一個生物體的遺傳物質都是由四種核苷酸組成的。 基座。 也就是直到現在為止。 來自加州斯克里普斯研究所的合成生物學家首次 創造出具有六個字母遺傳密碼的半合成大腸桿菌。 這聽起來或許像是出自《侏羅紀公園》的情節，但在《侏羅紀公園》裡， 克隆的恐龍是使用 A、T、G 和 C 編碼的。這些新的半合成生物 是一種完全全新的生命形式。 新增的兩種合成鹼基是 DNAM 和 DTPT3，但簡稱為 稱為 X 和 Y。 該團隊自1990年代以來一直致力尋找適合添加至DNA的正確化學物質。 任何成功加入鹼基對家族的成員都必須具備與另一鹼基相匹配的能力 隨著DNA雙鏈的捲起與分開而黏附與分離，同時欺騙著 細胞自身的修復機制誤以為它屬於那裡。 該團隊在2008年已提出鹼基對的候選者，但接下來的挑戰是如何獲得 將它們轉化為一個活的生物體。 2014年，遺傳學家成功將X和Y的版本嵌入環狀質體環中。 大腸桿菌細菌中的DNA。 雖然大腸桿菌在短時間內成功保留了新的鹼基，甚至 複製出來後，最終還是被拒絕了。 現在他們所創造的大腸桿菌不僅穩定，而且健康且具備功能。 成長中。 目前，這些新型大腸桿菌還無法做太多事情，僅能複製其獨特的字串。 遺傳密碼。 那麼，多加幾個字母有什麼意義呢？ 嗯，情況變化很大，要理解這一點，我們得回溯到最早的日子。 DNA發現 雖然歷史記住了詹姆斯·沃森、弗朗西斯·克里克和羅莎琳德·弗林克等人的名字 與發現DNA的物理結構同義，全球對此的尋找 一種化學編碼系統靈感來自一位更為人熟知於記述死亡之人。 但不是死貓。 沒錯，1944年，物理學家薛定諤講授了一系列講座。 物質如何創造出複雜的生物體，而他提出的一個問題是：如何做到這一點？ 遺傳資訊可以被儲存嗎？ 他的解決方案是一種稱為非週期性晶體的化學物質，具有重複的結構。 但具有編碼遺傳資訊的變異。 他覺得這種物質輕易就能放入一個細胞中，並儲存足夠多的資訊來描述 極其複雜的化學機器。 因此，尋找這種非週期性晶體及其交錯變化的圖樣的行動展開了。 化學物質 藏於細胞核黑暗內部的去氧核糖核酸，正是完美的 候選人，但直到沃森和克里克利用富蘭克林的X射.ImageLayout才得以揭示 其結構對於容納此類代碼而言，是何等理想。 因此，在過去半個世紀裡，我們已經理解了生命體內如何產生如此廣闊的複雜性。 使用一種極其簡單的程式碼。 當DNA的四個字母以三個一組的短組合方式組合起來時， 那四種化學物質可以組成64種獨特的化學單詞，或稱密碼子。 這些連結在一起形成冗長的句子，產生看似無窮無盡的多樣性 編碼多種蛋白質和遺傳程式之基因序列。 因此，儘管我們已經能夠做到這麼多，再增加新的基地似乎有些小題大做，然而這其中的重要性卻不容忽視。 這些新字母的特別之處在於它們的獨特性。 自然界中別處無從尋覓，這些被編碼的生物為科學家提供了前所未有的機會 控制程度 下一步是將這些新的鹼基用來修改生物體本身。 新的氨基酸可以被設計成由新的遺傳密碼激活，這些氨基酸 可用於製造新的治療藥物。 但我們是否應該對這種新的生命形式感到擔憂？ 鑒於這些新型 X 和 Y 碱基的人工性質，即使是最頑強的合成個體也 無法在實驗室之外存活，這是因為這些生物無法產生X。 Y 無法自行產生，自然界中也不存在 X 和 Y 的供應。 事實上，該團隊在多項實驗中已顯示，若未提供 X 和 Y，半合成生物體將無法正常運作。 大腸桿菌每次都會死亡，因此不會有它們逃逸並傳播這些新特性的風險。 基因池中。 在許多方面，這項研究旨在透過提供更多手段來提升生物技術的安全性。 控制新生物體的方法。 尚不清楚這項工作應允許進行到何種程度，目前仍 還在非常早期的階段，但有一天，在遙遠的未來，人們回頭望去，可能會覺得這很可愛。 曾經有一段時間，科學家所能使用的遺傳字母僅限於那些 大自然為我們提供了。