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遗传密码4变8,生物教科书要改写了?

科普小知识2022-10-19 12:51:17
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什么是ATGC?如果你是理科学生,你必须熟悉这四个字母。作为生命的指导手册,腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶脱氧核苷酸占据了几乎一半的生物教材。

根据从初中生物教科书到*科学出版物如《自然》、《科学》的一致说法,生命指导手册只有四种ATGC,它们的结构和连接方法在任何有机体中都是相同的。然而,最近发表在《科学》杂志上的一篇论文称,这套生命密码不再是4,而是翻倍至8!这是怎么回事?生物教科书有很大的变化吗?

遗传密码4变8,生物教科书要改写了?

生物狗在发抖...

嗯...别担心,你的生物教科书目前不会有太大的变化,因为这四个额外的密码只是生物学家的探索性尝试。

这项尝试是由一个名叫史蒂文·本纳的美国科学家领导的小组进行的。在实验中,他们成功地设计了四种新分子,简称Z、P、S和B。

遗传密码4变8,生物教科书要改写了?

以上是四个新密码和四个旧密码的比较,ATGC。左边是脱氧核糖核酸密码,右边是核糖核酸密码。图形名称中的八尺由两个词组成:八尺(日语8的意思)和莫吉(符号的意思)。(照片来源:科学)

这四种分子结构似乎很简单。神奇的是,它们可以成对配对(Z和P,S和B),就像ATGC的四个脱氧核苷酸分子,可以和ATGC结合形成正常的双螺旋结构。

遗传密码4变8,生物教科书要改写了?

八个双螺旋DNA分子,绿色是g,红色是a,深蓝色是c,黄色是t,青色是b,粉色是s,紫色是p,橙色是z。(图片来源:环球科学)

简而言之,如果ATGC是所有科学家都熟悉的四个组成部分,那么现在这些科学家已经创造了四个与之兼容的新组成部分。

看到这里,你还不明白这头实验牛在哪里,为什么它能在《科学》这样的*杂志上发表?请想一个问题:地球上有无数的有机物质,为什么只有ATGC这四种化合物成功地成为生命的密码物质,它们真的是不可替代的吗?接下来,我们将观察无限的宇宙。如果宇宙中还有其他智能生命,它们的遗传密码是ATGC组合吗?现在,我们有一个答案:不一定。这使得寻找外星生命的科学家不得不拓宽他们正在寻找的目标物质。也许他们忽略的一些物质是外星生命的遗传密码。

如果你认为外星生命离你有点远,那么你可以再看看你的药箱。有主要成分是各种多肽和蛋白质的药物吗?这些蛋白质来自哪里?许多来自某些生物体。生物体如何合成这些不同的多肽和蛋白质?它基于ATGC的密码本。现在,ATGC的密码本增加了一倍,可以合成的肽和蛋白质的数量自然增加了数百倍,极大地拓展了新药和新材料的来源。

此外,科学家们也非常乐观地预测,这个密码将来应该被扩展。事实上,早在2012年,美国斯克里普斯研究所的合成生物学家弗洛伊德·罗默斯伯格就创造了一对新的生命密码,命名为5SICS-NaM。然而,研究结果在当时并没有引起多大的轰动。史蒂文·A·班纳也是受弗洛伊德·罗密欧斯伯格的影响才得到新密码的。将来,也许更多的科学家能够创造更多的密码。

当然,面对这项划时代的研究,你肯定会担心,它会不会影响普通人和生物的DNA?它会把我们变成变种人吗?

你暂时不必担心这个,因为尽管DNA被誉为生命的指导手册和密码本,但它不能影响没有核糖核酸和各种酶的其他生物。尽管科学家已经创造了新的遗传密码,但目前自然界中还没有能够适应这些新遗传密码的核糖核酸和酶。他们只能静静地呆在实验室里,不能掀起任何波浪。

可以预见,科学家们可能很快就能开发出相应的方法来使这些新代码发挥作用。到那时,无论是天使还是魔鬼,都需要我们的小心应对。但至少现在,你和你的生物书还是安全的!