האלפבית הגנטי מקבל שני חדש (סינתטי) מכתבים

Los mejores momentos de Piyanimales, 2.ª temporada | 30 minutos de dibujos animados para niños

Los mejores momentos de Piyanimales, 2.ª temporada | 30 minutos de dibujos animados para niños
Anonim

מאז תחילת החיים על הפלנטה הזאת, ארבעה מכתבים שלטו בכל התהליכים הביולוגיים של כל אורגניזם שחי אי פעם ומת: A, C, T ו- G. אלה הם ארבעת זוגות הבסיס של נוקליאוטידים המסייעים להלחין DNA ולהכתיב איך נראה אורגניזם, איך הוא מתנהג, ומה תפקידו האקולוגי בטבע. (יש גם U במקום T ב RNA, עבור כל completists גנטי שם בחוץ.)

אבל הזמנים, הם מחליפים. העלייה בביולוגיה הסינתטית אינה אמורה להיות מוגבלת רק לארבע אותיות כדי ליצור DNA. לאחר עשרות שנים של עבודה, סטיבן בנר, כימאי אורגני בקרן לאפליקציות מולקולריות יישומיות בפלורידה, הרחיב לבסוף את הקוד עם צווי מכתבים חדשים כדי לשפר אותו. והתוצאה היא שני נוקליאוטידים חדשים, מלאכותיים: P ו- Z.

בשני מאמרים שפורסמו לאחרונה, Benner ועמיתיו מראים כיצד P ו- Z יכולים להשתלב במבנה הסלילי של הדנ"א ולסייע בשמירה על הצורה הטבעית של חומר גנטי. אפילו יותר טוב, ה- DNA עם P ו- Z להתנהג - והכי חשוב - להתפתח בדיוק כמו DNA רגיל. עבודתו של בנר על P ו- Z מתוארת בפירוט רב יותר מגזין Quanta.

יש בעיה מעשית מדוע הרחבת האלפבית הגנטי מארבע עד שש אותיות הוא מועיל. DNA מסייע לקודד חומצות אמינו, אשר יכול להיות מתוח יחד מיליוני דרכים לייצר חלבונים המסייעים לבנות אותנו כמו שאנחנו ולהעביר תהליכים ביולוגיים שלנו קדימה. אבל האלפבית הנוכחי בן ארבע האותיות מקודד 20 חומצות אמינו בלבד. אלפאבית בעלת שישה אותיות, עם זאת, יכולה לקודד 216 חומצות אמינו שונות ולהשתמש בהן למבני חלבונים שונים באופן אקספוננציאלי.

יש טון של דרכים מדענים יכולים להשתמש זה חדש 6-אלפבית "FrankenDNA" בעיסוקים גנטיים ורפואיים. המאמר השני של בנט מתאר כיצד רצפי הדנ"א שלנו עם P ו- Z יכולים להיקשר באופן סלקטיבי לתאי הגידול. תצפית זו יכולה לסייע בזיהוי היכן הרקמה הסרטנית עשויה להיות ממוקמת בגוף. היכולת לסנתז סוגים חדשים של חלבונים יכולה גם להיות מועילה מאוד בפתרון של סוגים רבים של שאלות מחקר על ביולוגיה, ולספק כמה תובנה מרתקת תהליכים אבולוציוניים.

החיסרון הגדול ביותר, עם זאת, הוא כי אותיות נוקליאוטידים יותר יוצר סיכוי גדול יותר שגיאות להתרחש ב- DNA. לאחר רק ארבעה נוקליאוטידים שונים מגביל את סוג של מוטציות שעלולות להתרחש ומקטינה באופן משמעותי את הסיכויים כי מוטציה חמורה מאוד או קטלנית יהוו. אפילו רק שני סוגים נוספים של נוקליאוטידים יכולים להוכיח אסון במונחים של תיקון דנ"א ושליטה מוטציה.

עם זאת, זו בהחלט לא תהיה הפעם האחרונה שאנחנו יכולים לצפות לראות נוקליאוטידים חדשים לעשות את דרכם לתוך ה- DNA. הביולוגיה הסינתטית מתחילה רק לרדת מהאדמה.