英國(guó)研究证实合成“XNA”可(kě)像DNA一样工作和演化

英國(guó)剑桥大學(xué)研究人员已经制作了一套合成的多(duō)聚物(wù)，它们能(néng)以DNA工作的方式来储存和复制信息。它们也可(kě)在实验室的条件下以一种类似于演化的过程变化。相关论文(wén)4月20日在線(xiàn)发表于Science。

Gerald Joyce在一则相关的《观点栏目》中写道：“这项研究预示着合成遗传學(xué)时代的来临，并对外空生物(wù)學(xué)、生物(wù)技术以及对生命本身的理(lǐ)解都有(yǒu)意义。”所有(yǒu)的DNA都是由4种核苷酸碱基组成的——常常被称作A、G、C和T——它们是沿着一个由糖和磷酸基团组成的主干排列的。Vitor Pinheiro及其同事们现在描述了合成的、核酸样的"XNA"分(fēn)子的定向演化，其分(fēn)子中的天然的糖成分(fēn)被6种替代物(wù)中的1种所取代。所有(yǒu)这些XNA分(fēn)子都与互补的RNA和DNA相结合。研究人员还设计了可(kě)从一个DNA模板来合成XNA的多(duō)聚酶，而其他(tā)的多(duō)聚酶可(kě)反向将XNA转录到DNA。这一系统使得由XNA编码的信息得到复制，而这正是遗传的基础。最后，Pinheiro及其同事们将这些多(duō)聚物(wù)中的一种叫做HNA的多(duō)聚物(wù)置于类似于自然选择的实验室条件的影响。正如人们预测DNA在这些条件下会发生的情况那样，该HNA演化成為(wèi)一种紧密且明确地与特定标靶结合的形式。

Joyce在其《观点栏目》中说，XNA的合成生物(wù)學(xué)研究可(kě)能(néng)永遠(yuǎn)无法赶上那些涉及到RNA的研究，因為(wèi)RNA的准备较為(wèi)容易并且有(yǒu)更多(duō)的用(yòng)于对其分(fēn)析的工具。不过，他(tā)指出，XNA分(fēn)子不受那些降解DNA和RNA的天然酶的影响，因此它可(kě)能(néng)在材料科(kē)學(xué)、分(fēn)子诊断學(xué)和治疗學(xué)上有(yǒu)不同的潜在应用(yòng)。他(tā)还警告说，合成生物(wù)制剂必需受到控制以避免踏入可(kě)能(néng)会潜在损害我们生物(wù)學(xué)机制的领域。