Een groep Amerikaanse wetenschappers creëerde een synthetisch molecuul deoxyribonucleïnezuur, dat naast de vier al bestaande vier nieuwe stikstofbasen bevatte. "Hachimoji" -DNA (achtletterig DNA) kan een dubbele helix vormen en worden getranscribeerd in RNA-moleculen, dat wil zeggen dat het potentieel genetische informatie kan bevatten. Een artikel over de studie is gepubliceerd in het tijdschrift Science.
Deskundigen hebben nucleotiden ("bouwstenen" van DNA) P, B, Z en S gesynthetiseerd, die stikstofhoudende basen bevatten, vergelijkbaar met purines en pyrimidines in gewoon DNA. Waterstofbindingen worden gevormd tussen purines en pyrimidines, die nodig zijn voor de vorming van de basenparen waaruit de dubbele DNA-streng bestaat. Dus S (pyrimidine) bindt aan B (purine) en P (triazine) bindt aan Z (pyridine) volgens het principe van complementariteit, vergelijkbaar met de manier waarop adenine zich bindt aan thymine en cytosine aan guanine in gewoon vierletterig DNA.
Er werd bevestigd dat "hachimoji" -DNA voldoet aan de basisvereisten voor het verzekeren van darwinistische evolutie, inclusief voorspelbare thermodynamische stabiliteit, ongeacht de nucleotidesequentie. Het vervangen van een paar synthetische basen door een ander paar zal bijvoorbeeld niet leiden tot het verlies van kristaleigenschappen, dat wil zeggen dat er mutaties kunnen optreden in het DNA die het achtletterige deoxyribonucleïnezuur niet het vermogen ontnemen om genetische informatie over te dragen en, in theorie, door overerving over te dragen.
Wetenschappers slaagden er ook in om "hachimoji" -DNA te transcriberen, dat wil zeggen, om het te gebruiken als een sjabloon voor de synthese van hachimoji-RNA-moleculen. Eerst testten de onderzoekers het noodzakelijke enzym hiervoor: RNA-polymerase, geïsoleerd uit het bacteriofaag T7-virus en in staat om elke nucleotide in de DNA-streng te selecteren die overeenkomt met het complementariteitsprincipe van ribonucleotide (RNA “bouwstenen”).
Het bleek dat dit type polymerase niet alleen ribonucleotide S, overeenkomend met nucleotide B, kan binden aan de groeiende keten van hachimoji-RNA. met alle vier nieuwe "letters". Hierdoor konden de onderzoekers een fluorescerende spinazie-aptameer construeren van Hachimoji-RNA, een kort molecuul dat zich kan binden aan het DFHBI-molecuul, waardoor het groen licht afgeeft.
Zoals wetenschappers schrijven, kan het creëren van achtletterig DNA nuttig zijn op verschillende gebieden van de synthetische biologie, en ook het begrip van mogelijke biologische structuren in buitenaards leven vergroten.
