研究人員創(chuàng)造了新的 字母 以增強(qiáng)DNA功能
就像字母串在一起形成單詞一樣,我們的DNA也通過字母串在一起編碼蛋白質(zhì)。遺傳字母表只包含4個(gè)自然字母--A,C,G和T,它們可以生成蛋白質(zhì)的藍(lán)圖,使我們的身體發(fā)揮作用?,F(xiàn)在,來自科學(xué),技術(shù)和研究機(jī)構(gòu)(A * STAR)的生物工程和納米技術(shù)研究所(IBN)的研究人員創(chuàng)造了一種DNA技術(shù),其中包含兩種新的遺傳信件,可以更好地檢測(cè)登革熱和寨卡病等傳染病。
遺傳字母表擴(kuò)展技術(shù)是將人工堿基對(duì)引入DNA?,F(xiàn)有的四個(gè)遺傳字母在AT和GC的堿基對(duì)中天然結(jié)合在一起。這些特定的堿基對(duì)形成在DNA復(fù)制中是必不可少的,其發(fā)生在所有生物體中。它是復(fù)制DNA分子以產(chǎn)生兩個(gè)相同分子的過程。
“遺傳字母表的擴(kuò)展是一項(xiàng)重大的科學(xué)成就。它揭示了DNA的自然復(fù)制機(jī)制,這將有助于我們?cè)O(shè)計(jì)獨(dú)特的DNA分子和技術(shù)。例如,我們的技術(shù)可用于創(chuàng)建新的診斷和治療劑優(yōu)越的療效,“IBN執(zhí)行董事Jackie Y. Ying教授說。
2009年,IBN團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人兼首席研究科學(xué)家Ichiro Hirao博士和IBN高級(jí)研究科學(xué)家Michiko Kimoto博士創(chuàng)建了兩個(gè)新的遺傳信件--Ds和Px,它們相互結(jié)合,形成一個(gè)可作為第三個(gè)DNA的人工堿基對(duì)堿基對(duì)。然而,新堿基對(duì)的分子結(jié)構(gòu)從未確定,直到他們最近與德國(guó)康斯坦茨大學(xué)的Andrea Marx教授就其新堿基對(duì)的結(jié)構(gòu)分析進(jìn)行了合作。
利用X射線晶體學(xué),研究人員通過分析晶體的X射線衍射,在DNA復(fù)制過程中發(fā)現(xiàn)了Ds-Px堿基對(duì)的三維分子結(jié)構(gòu)。他們發(fā)現(xiàn)新的人工堿基對(duì)的結(jié)構(gòu)與天然堿基對(duì)驚人地相似。
Hirao博士說:“我們新的DNA堿基對(duì)設(shè)計(jì)的靈感來自拼圖,其中互補(bǔ)的形狀組合在一起形成特定的對(duì)。然而,我們的概念直到現(xiàn)在才是假設(shè)。我們不知道實(shí)際DNA復(fù)制過程中我們的Ds-Px對(duì)的分子結(jié)構(gòu),直到我們與康斯坦茨大學(xué)的合作者最近的研究。他們證實(shí)我們正朝著正確的方向前進(jìn),這將使我們能夠創(chuàng)造出能夠增強(qiáng)DNA自然功能的生物成分。
使用這種遺傳字母表擴(kuò)展技術(shù),IBN正在開發(fā)DNA適體,它是修飾的DNA分子,可以與體內(nèi)的分子靶標(biāo)結(jié)合。該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在未來兩年內(nèi)使用這些DNA適配體啟動(dòng)檢測(cè)試劑盒,以檢測(cè)登革熱和寨卡病等傳染病。
這一發(fā)現(xiàn)最近發(fā)表在2017年9月的期刊Angewandte Chemie International Edition上作為封面故事。
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