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化学家发明新基因字母 扩展生命的自然语言

来源:小编整理2015-07-30 10:58作者:qwp

化学家发明新基因字母 扩展生命的自然语言

  Benner对他的合成分子期望很高。他想利用它们创造出另一个基因系统,这个系统中的蛋白质不是必要的。而在现今生物中,蛋白质是执行必要生物功能的折叠形分子。Benner认为,也许其他星球生命的基因系统只有两种成分,而不是我们标准的三元系统:DNA、RNA和蛋白质。

  DNA的主要工作是存储信息,它的字母序列包含着构建蛋白质的蓝图。我们当前的字母可以编码20种氨基酸,这些氨基酸组合在一起创造出了数以百万计不同的蛋白质。但六个字母可能编码多达216种氨基酸,从而产生更多的蛋白质。

  大自然为什么坚持四个字母是生物学的一个基本问题。科学家认为额外的字母可以让整个系统更易出错。但是,更大字母表的潜在优点也许可以弥补它的缺点。实际上,向RNA加入新字母可以增加RNA的能力。艾灵顿说:“相比四个字母,六个字母可以折叠出更多不同的结构。”Benner认为这种方法可能让RNA成为更好的催化剂。

  Benner团队的第二篇论文展示了扩大字母表的实际工作表现。在实验中,研究人员首先随机选择由扩大字母表构成的DNA链,然后选择出可以绑定到肝癌细胞而不能绑定到其他细胞的DNA链。在12个实现成功绑定的DNA链中,表现最好的DNA链包含有字母Z和P,而表现最差的则没有。当然,科学家还需要更多的实验来确定这不是一个偶然。

  Benner还希望进一步扩大基因字母表,从而增强更多的功能。他目前致力于创建一个10 或12字母的基因系统,并计划将新字母移入活细胞。Benner和其他科学家研究的合成分子已经被证明在医学和生物技术存在有用应用,比如艾滋病毒和其他疾病的诊断测试。事实上,Benner的工作有助于开拓合成生物学的新领域,他的这些工作除了可以利用分子创造新的有用工具,还能为人类带了新生活。

  此外,Benner还认为相比人类包含DNA、RNA、蛋白质的三元系统,二元系统的进化速度可能更快。如果这是真的,距离地球很遥远的星球上可能真的存在生命。Benner说:“如果我们在其他地方找到生命,他们很可能是二元生物高聚物系统。”

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