人造碱基能像天然DNA那样连接
- 发布时间：2015-06-11 01:30:52 来源：科技日报 责任编辑：罗伯特
科技日报北京6月10日电 （记者常丽君）美国印第安纳大学和应用分子进化基金会等机构科学家证明，他们造出的两种人造DNA“字母”Z和P，能像天然DNA那样组合连接在一起，将来有望把这两个新成员纳入到活细胞中。相关论文发表在最近的《美国化学协会会刊》（JACS）上。
合成生物学家一直在竞相研究遗传基本单位的人造版。美国应用分子进化基金会的斯蒂芬·本纳说：“从根本上说，我们一直在自下而上地重新发明‘遗传字母表’。” 从新药开发到人造生命，这些人造DNA在应用方面很有前景。
据英国《新科学家》杂志网站日前报道，早在2006年，本纳和同事就造出了两个碱基，称为Z和P，具有标准的“匹配端”（沃森—克里克结构），能通过氢键重组连接在一起形成碱基对ZP，就像天然碱基对AT和GC那样。此后不久，美国斯克里普斯研究所弗洛伊德·罗姆斯伯格领导的研究小组又造出了另外两个碱基，并证明了它们能像天然DNA那样自我复制，但他们的碱基对连接方式与天然DNA不同。
论文第一作者、印第安纳大学的米莉·乔治亚蒂斯说：“我们知道，正常的天然DNA可以形成相同的碱基组合，如AAAA或TTTT。”因为连接方式问题，罗姆斯伯格小组造出的两个碱基不能形成这种长组合。
在新研究中，乔治亚蒂斯和本纳证明了他们的Z和P能形成这种组合，就像天然DNA那样。经过X射线晶体检测，他们发现这两个碱基能自我结合，形成包含天然和非天然核苷酸的DNA链，其中ZP连接能达到6个碱基长度。他们还证明，含有ZP碱基对的DNA链具有细胞内正常DNA链的两种形式：熟悉的螺旋结构（A型）和更广泛的蛋白质结合DNA（B型）。
“DNA与不同的蛋白质结合时，通常采取不同的形式。Z和P能形成这些形式，表明含有这些碱基的DNA链在细胞中的表现就像天然DNA一样。”乔治亚蒂斯说，研究的最终目标是“创造出新东西”。
对此罗姆斯伯格也表示，这项研究令人印象深刻。ZP对“能像一对GC或一对AT那样发挥作用”。
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