科學家成功合成含 8 種鹼基的 DNA 結構,外星生命出現更多想像空間

作者 | 發布日期 2019 年 02 月 26 日 19:16 | 分類 天文 , 生物科技 follow us in feedly

一個更複雜、遺傳編碼更多樣化的新 DNA 結構模型成功合成了!新型 DNA 稱為 hachimoji DNA,和地球上所有生物體的遺傳密碼不同,新 DNA 由 8 種核苷酸完美構成,而且也能儲存資訊。這表明外星生命可能擁有獨特的編碼方式,並且適應與地球截然不同的環境;或者說,外星人不一定只出現在類地行星上。

1985 年,化學家 Steven A. Benner 在筆記本上簡單勾勒出增加鹼基對的 DNA 模型,希望有天可以真的組合出全新 DNA 結構;30 多年後,Steven Benner 團隊成功辦到了,他們完美的將 4 個天然鹼基、 4 個全新鹼基整齊融入 DNA 的雙螺旋結構中。

地球上,從渺小細菌到大型鯨魚等所有生命體,其遺傳資訊全經由 DNA 分子儲存、傳遞,而 DNA 分子又由 4 個核苷酸鹼基組成:腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)和鳥嘌呤(G)。

這些鹼基不會隨意配對,C 只能與 G 結合,而 A 只能與 T 結合,以確保 DNA 長鏈不會亂序、分崩離析,維持好標準雙螺旋結構;而 DNA 上鹼基排列的次序就稱為 DNA 序列,能組成不同個體、不同生物的遺傳密碼。

然而 Steven Benner 團隊新研究告訴我們,熟為人知的 DNA 鹼基對不是誕生生命的唯一結構,新合成的 DNA 分子共含有 8 種核苷酸,命名為 hachimoji DNA,其中 4 種新的含氮鹼基代碼為 P、B、Z、S,與A、C、T、G 類似,S 只與 B 結合、P 只與 Z 結合成鹼基對。

▲ hachimoji DNA。(Source:brian0918™ [Public domain], via Wikimedia Commons

研究人員利用這 8 種核苷酸組成各種不同序列構建 DNA 分子,發現無論它們產生哪種序列,DNA 分子都能形成標準的雙螺旋結構,且新的 DNA 和天然 DNA 一樣,也可以儲存、傳遞遺傳訊息並轉錄成 RNA。

這項研究表明,那些致力於尋找外星生命的天文學家們,可能會因為只關注太陽系外的類地行星,而錯失發現分子類型不同的外星生命體。

而擁有 8 個鹼基的 achimoji DNA,其 DNA 序列多樣性勢必大幅增加,或許能編碼更多遺傳訊息,我們越來越難想像外星人的長相了。這篇新論文發表在《Science》期刊。

(首圖來源:NASA/印第安納大學醫學院)