Από: Κωνσταντίνος Τριανταφυλλίδης

 

ΤΕΣΣΕΡΑ ΝΕΑ ΣΥΝΘΕΤΙΚΑ ΓΡΑΜΜΑΤΑ ΣΤΟ «αλφάβητο» του DNA (της ζωής)

 

Το φυσικό DNA περιλαμβάνει μόνο τέσσερα γράμματα (νουκλεοτίδια) του «αλφαβήτου της ζωής», δηλαδή τις βάσεις: αδενίνη (Α), γουανίνη (G), κυτοσίνη (C) ή θυμίνη (T). Το DNA αποτελείται από δύο πολυνουκλεοτιδικές αλυσίδες περιτυλιγμένες γύρω από έναν κοινό νοητό άξονα. Οι αζωτούχες βάσεις της μιας αλυσίδας ενώνονται πάντα με βάσεις της άλλης αλυσίδας (Βλέπε εικόνα). Τα ζεύγη που σχηματίζονται είναι καθορισμένα, π.χ. η αδενίνη (Α) της μιας αλυσίδας ενώνεται πάντα με τη θυμίνη (Τ) της άλλης αλυσίδας, ενώ η κυτοσίνη (C) πάντα με τη γουανίνη (G).

 

Το 2014 επιστημονική ομάδα δημιούργησε δύο νέα συνθετικά νουκλεοτίδια, τα Χ και Υ, που ζευγαρώνουν μεταξύ τους (A semi-synthetic organism with an expanded genetic alphabet, Nature 509, 385–388). Η ίδια επιστημονική ομάδα δημιούργησε, το 2016, ημισυνθετικό σακχαρομύκητα που εκτός από τα 16 φυσικά χρωμοσώματά του είχε ένα ακόμη πλήρως συνθετικό (New Organisms Have Been Formed Using the First Ever 6-Letter Genetic Code και A semi-synthetic organism with an expanded genetic alphabet). Το τεχνητό χρωμόσωμα περιλαμβάνει έξι γράμματα (A, G, C, T, X και Y) επιτρέποντάς του να κάνει πολύ πιο σύνθετες πρωτεΐνες, οι οποίες αποτελούν τα δομικά στοιχεία της ζωής. Οι επιστήμονες δηλαδή δημιούργησαν γενετικό υλικό με δύο πρόσθετα νουκλεοτίδια σε σχέση με το φυσικό DNA.  

 

Το 2015 ο Steven Benner και οι συνεργάτες του δημοσίευσαν δύο εργασίες (π.χ. Expanding the code of life with new ‘letters’ και “Structural Basis for a Six Nucleotide Genetic Alphabet) στο περιοδικό Journal of the American Chemical Society. Σε αυτές περιγράφουν τον τρόπο με τον οποίο συνέθεσαν στο εργαστήριο δύο νέα συνθετικά νουκλεοτίδια, τα P και Z, που ζευγαρώνουν μεταξύ τους (βλέπε Εικόνα). Επιπρόσθετα, προέβησαν στη σύνθεση γενετικού υλικού (DNA) με τα 6 γράμματα και διαπίστωσαν ότι πολλαπλασιάζονταν εξ ίσου ικανοποιητικά με γενετικό υλικό (DNA) που είχε δομηθεί μόνο με τα 4 γνωστά νουκλεοτίδια.