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DNA 是一种复杂的分子，它储存和传递着地球上几乎所有生命体的遗传信息。复杂的 DNA 其实只有四种碱基排列组合而成，分别为鸟嘌呤、胞嘧啶、腺嘌呤和胸腺嘧啶，通常用字母 G、C、A 和 T 表示。四种不同类型碱基的排列组合，就如同计算机语言中的“0”和“1”一样，储存着地球上所有生命的遗传信息。 但是现在，研究人员通过将 4 种人工合成的碱基，与天然存在的四种核苷酸结合，创造出由 8 种碱基组成的 DNA 分子，命名为“hachimoji”（在日语中 hachi 代表 8，moji 代表符号），并且能够像天然 DNA 一样存储和转录信息。 图 | 仍合成的新型 DNA 分子结构，使用了天然 DNA 的四种碱基 (绿色、红色、蓝色、黄色)，以及四种新的人工碱基 (青色、粉色、紫色、橙色)（来源：印第安纳大学医学院） 这项 2 月 22 日发表在《科学》杂志上的研究，由佛罗里达州阿拉库阿应用分子进化基金会创始人史蒂文·本纳领导的研究小组进行。研究同时指出，从理论上讲，一个扩大化的基因字母表也可以支持生命。 这一史无前例的壮举表明，除了我们在地球上所知道的基于 DNA 的生命之外，可能在宇宙中还存在一些其他的生命基因系统。研究人员同时表示，由于人工合成的 hachimoji 分子信息存储能力是天然 DNA 的两倍，因此可能会有无数的应用。 正常情况下，当一对 DNA 链以双螺旋的形式缠绕在一起时，每条 DNA 链上的碱基成对存在：A 和 T 成键，C 和 G 成键。 很长一段时间以来，科学家们一直试图在这个遗传密码中加入更多种类的碱基。例如，Benner 在 20 世纪 80 年代首次创造了“非自然”的碱基，其他研究小组也紧随其后。2014 年，Romesberg 的实验室在活体细胞中植入了一对非自然的碱基，成为当时的重磅新闻。 但最新的研究首次系统性地证明，互补的非自然碱基能够相互识别并结合，它们形成的双螺旋结构保持着稳定的结构。 “生命探测是 NASA 行星科学任务的一个日益重要的目标，这项新工作将帮助我们开发有效的仪器和实验，扩大我们寻找的范围。”NASA 行星科学部代理主任洛里·格莱斯 (Lori Glaze) 说。 |
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