由美国宇航局资助的研究取得了突破性进展,科学家们成功合成创建了类似DNA的分子系统,合成后的分子系统可以存储和传输信息。 这一前所未有的研究表明,如同地球上的生命一样,可能有另一种基于DNA的生命遗传系统形式,在其他外星世界存在。

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科学家长期以来一直认为,如果生命存在于地球之外,那么它背后的过程可能与我们所知道的完全不同。然而这个新的合成分子系统,,并不意味着一种新的生命形式, 科学家们在寻找地外生命时可能需要重新考虑他们应该寻找什么。 该研究发表在本周四2月21日的《科学》 杂志上。

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DNA是一种复杂的分子,它可以存储和传递遗传信息。在地球上的所有生物体中,DNA信息从父母传给后代,其成分包括四种关键成分,称为核苷酸 。这是我们所知道的所有生命标准。但是其他世界的生命又会是怎样的呢?

对于在其他星球上可能存在的异质结构的构造,研究人员可以应用的方法是尝试在地球上创造一些异质的东西。由佛罗里达州阿拉库应用分子进化基金会的史蒂夫·伯莱领导的一个研究小组,成功地构建了一种类似DNA的新型信息分子系统,但是它在一个关键领域有所不同:这种新分子有8个信息成分,而不是4个。

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合成DNA包括地球生命中存在的四种核苷酸,包括腺嘌呤,胞嘧啶,鸟嘌呤和胸腺嘧啶。另外还有四种模仿常规DNA中信息成分结构的核苷酸。DNA是地球上生命的基础。构成我们遗传密码的分子以四种核苷酸的形式存储和传输遗传信息,每一种核苷酸都是一个独特的分子,它们让核苷酸形成了它的标志性双螺旋结构。

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史蒂夫·伯莱的团队与德克萨斯大学奥斯汀分校的实验室、印第安纳大学医学院和密歇根州安娜堡的DNA软件公司合作,将他们的创造结构命名为“hachimoji”DNA,hachimoji意思是八个信息,该分支系统满足所有的结构要求,可以让我们的DNA在生命系统中存储、传输和进化信息。

通过仔细分析hachimoji DNA中形状,大小和结构的作用,该研究可以扩展我们对可能在外星世界存在的地外生命中存储信息的分子类型的理解。关于其他遗传系统在构成生命基础的作用以及在哪里可以找到这些异质生命组织,科学家还有很多工作要做。可喜的是,这项研究为进一步研究生命如何在我们认为不适合的环境中存在构建了新思路,而且外星世界可能充满了我们从未想象到的生命形式。

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美国宇航局的目标之一是在其他行星上寻找生命,火星上曾经有流水和厚厚的大气层,而外太阳系的卫星,例如欧罗巴和土卫二,巨大的海洋在厚厚的冰层下涌动。如果这些外星世界的生命并不基于地球生命的DNA结构怎么办?我们怎么才能发现那里存在生命呢?

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这种新的DNA分子系统对于回答这些问题可能非常关键。这并不是研究人员第一次进行人造DNA片段,该发现强调了这样一种观念,即外星生命可以使用与构成地球生命的四种核苷酸不同的遗传构建块。该研究可以帮助美国宇航局和其他国家的科学家在银河系寻找外星生命时进行头脑风暴。

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