近日,一篇最新发表在《科学》期刊上的研究表明:
生命“字母表”迎来4名新成员,含8个碱基的DNA首次被合成!
这四个新成员是构成可以DNA结构的碱基,它们是人工合成的,分别被科学家命名为“Z”“P”“S”“B”,且配对原则是“Z与P配对,S与B配对”。(某两个字母真是命中注定要在一起啊)
这个新闻一出,也迅速登上微博热搜,引起广大网友热议。
为什么它受到那么多人的关注呢?首先我们有必要先了解一下,什么是碱基。
碱基——掌控人体功能的密码机
说起碱基,首先要介绍一下DNA。
在上个世纪40年代之前,生物学家们都天真地认为,人类的遗传物质一定是蛋白质。直到一位神人出现(弗雷德里希·米歇尔,瑞士医生),人们才逐渐发现传说中的遗传物质是DNA。随后经过科学的不断发展,在1953年,人类终于揭示了DNA的样貌。
DNA——双螺旋结构
DNA又称为脱氧核糖核酸,主要构成的成分是核苷酸。而核苷酸主要由三个部分组成:磷酸、含氮碱基、戊糖。构成人体DNA的含氮碱基有四类,分别被命名为“腺嘌呤”、“鸟嘌呤”、“胞嘧啶”和“胸腺嘧啶”,用字母表示分别为A、G、C、T。由于DNA是双螺旋结构,所以碱基均是两两配对的,配对原则遵循:A与T配对,C与G配对。
DNA的构成
再深入的知识就不展开说了,你只需要知道的是,人类的基因就是靠着AGCT来记录和传递的,它们承载着遗传、指导蛋白质的合成和功能调控的使命。这四个类型的天然碱基,掌管着我们的生老病死、高矮胖瘦,甚至我们的性格和健康状况。
人工合成碱基有什么重要意义?
生命体的功能实现和基因的遗传规律是如此的奇妙,仅仅只靠4个碱基真的能够实现吗?
不少科学家对此表示怀疑,并进行了几十年的探索,而找来找去,至今仍未有其他发现。
而如今,美国科学家们创造出的这4个新成员,与天然碱基一样,能形成稳定的DNA结构,并能实现转录功能。这足以让全人类震惊了!因为一旦人造碱基能够派上用场,那么人体的遗传信息多样性将被扩大,许多领域也将迎来革新:
比如,新的DNA序列可能可以实现肿瘤早期诊断技术的突破;
再比如,生命体承载的遗传信息可以变得更多,未来将可以通过他们为人体实现更多额外的功能;
更有意思的是,这为人类在理解生命起源、外星生命探测方面提供了新的思路;
......
想实现基因技术的突破,还有很长的一段路要走
正在学习高中生物的同学可能比较清楚,想要实现遗传信息的传递,有一个很重要的功能是DNA的自我复制,但是这个过程的进行需要DNA聚合酶的参与,而人体内并没有能够与新碱基配合的酶。这是新碱基运用的一大障碍,目前人类还无法突破。
此外,毕竟新碱基是人工合成的,在它们的指导下生产的蛋白质,会不会对人体产生不好的影响?这也还需要用无数次的实验来进行验证。
虽然新发现让人激动,但其实这仅仅只是人类在探索基因和遗传信息里程中的一小步,仍然处在“概念性阶段”,想要真正实现新碱基的运用,人类仍然还有很长的一段路要走。
不过,科技的进步,无疑使人类对崭新的未来充满想象和期待!
假设新碱基能生产出有特定功能的蛋白质
你最期待拥有哪个功能呢?
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