9月5日消息,据ScienceDaily报道,加州大学圣地亚哥分校(UCSD)研究人员证明生物学最重要的酶之一——RNA聚合酶——能够准确读取并转录包含八个遗传字母的扩展版DNA,即天然A、T、C、G四字母之外引入两对合成碱基对。成果显示细胞或可利用现有分子机器处理合成遗传信息。

技术细节:研究团队将生化实验与高分辨率冷冻电镜(分辨率优于单个原子宽度)结合,捕捉到大肠杆菌RNA聚合酶在识别与掺入两对合成碱基时的精细结构视图。图像显示,RNA聚合酶识别这些合成DNA字母所用的生化与结构信号,与识别天然碱基对的方式基本相同——这解释了该酶为何能准确复制以扩展字母表书写的遗传信息。在同期发表于PNAS的相关研究中,同一团队还发现RNA聚合酶能识别另一对不含氢键的合成碱基对,而氢键通常被认为是帮助DNA碱基配对的关键作用力。

意义与应用:地球已知生命依赖同一套四字母遗传字母表,将其扩展是合成生物学的长期目标。此类系统未来可帮助科学家构建执行新功能的生物机器,或生产自然界不存在的化合物——从非天然氨基酸、新型生物聚合物到带扩展密码子的mRNA药物,都有潜在接口。该成果是“扩展遗传密码”路线从设计合成走向细胞机器兼容的重要一步。 (来源:ScienceDaily)