微生物学家创造& # 8216;外星人& # 8217;细菌

2022-06-23 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:925 /
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斯克里普斯研究所的科学家创造了一种活的大肠杆菌,它有一对& 8216;外星人& # 8217;它基因组中的脱氧核糖核酸构件。这张假彩色扫描电子显微照片显示的是大肠杆菌。影像学分:落基山实验室/ NIAID / NIH。“地球上多样性的生命只由两对DNA碱基编码,A-T和C-G,我......

斯克里普斯研究所的科学家创造了一种活的大肠杆菌,它有一对& 8216;外星人& # 8217;它基因组中的脱氧核糖核酸构件。

This false-color scanning electron micrograph shows Escherichia coli. Image credit: Rocky Mountain Laboratories / NIAID / NIH.

这张假彩色扫描电子显微照片显示的是大肠杆菌。影像学分:落基山实验室/ NIAID / NIH。

“地球上多样性的生命只由两对DNA碱基编码,A-T和C-G,我们制造的是一个稳定包含这两对加上第三对非自然碱基的生物体,”弗洛伊德·罗默斯伯格博士解释说,他是在《自然》杂志上报道这一结果的文章的资深作者。

“这表明存储信息的其他解决方案是可能的,当然,这也让我们更接近一个扩展的脱氧核糖核酸生物学,它将有许多令人兴奋的应用,从新药到新型纳米技术。”

罗默斯伯格博士和他的同事从90年代就开始致力于寻找可以作为新的功能性脱氧核糖核酸碱基的分子对。

在2008年的一项研究中,他们发现了几组核苷分子,它们可以像天然碱基对一样紧密地连接在双链脱氧核糖核酸上,并表明含有这些非天然碱基对的脱氧核糖核酸可以在合适的酶存在下复制。他们还发现了将这种半合成的DNA转录成RNA的酶。

在这项新的研究中,他们合成了一段称为质粒的圆形脱氧核糖核酸,并将其插入细菌大肠杆菌的细胞中。质粒包含天然的T-A和C-G碱基对以及研究小组发现的表现最好的非天然碱基对,这两种分子被称为d5SICS和dNaM。

目标是让大肠杆菌细胞尽可能正常地复制这种半合成的DNA。

“最大的障碍可能是让那些害怕新生命形式不受控制地释放的人安心& # 8211;d5SICS和dNaM的分子构件不是天然存在于细胞中的。”

为了将被称为三磷酸核苷的构建模块引入细胞,科学家们使用了一种藻类三磷酸转运蛋白。以合理的速度和准确度复制的半合成质粒没有极大地阻碍大肠杆菌细胞的生长,并且没有显示出由于DNA修复机制而失去其非天然碱基对的迹象。

“下一步将是证明新的、扩展的字母表脱氧核糖核酸在细胞内转录成核糖核酸,为细胞的蛋白质制造机制提供营养,”科学家们说。

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一种具有扩展遗传字母表的半合成生物。自然,2014年05月07日在线发布;doi: 10.1038/nature13314


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