Bortom de fyra naturliga bokstäverna
Allt känt liv lagrar sin genetiska kod med fyra bokstäver: A, T, C och G. Forskare vid University of California San Diego har nu visat att ett av biologins mest centrala enzym korrekt kan läsa och kopiera ett alfabet med åtta bokstäver, inklusive fyra som inte finns i naturen.
Hur enzymet hanterar nya bokstäver
Teamet studerade RNA-polymeras från E. coli-bakterier, det enzym som kopierar DNA till RNA. I experiment som beskrivs i Nature Communications kände enzymet igen och transkriberade DNA som innehöll två syntetiska baspar, kallade P:Z och S:B, tillsammans med de fyra naturliga. Med hjälp av strukturell avbildning fångade forskarna detaljerade bilder av enzymet i arbete. Bilderna visade att RNA-polymeraset identifierar de syntetiska bokstäverna med samma biokemiska och strukturella signaler som för naturliga baspar.
Vad en kod med åtta bokstäver kan göra
Fyndet stödjer ett långvarigt mål inom syntetisk biologi: att utöka DNA:s språk så att celler kan bära information som naturen aldrig skrivit. Tidigare arbete har använt utökade alfabet för att bygga syntetiska DNA-molekyler som kan känna igen levercancerceller. Forskare säger att sådana system en dag skulle kunna producera nya diagnostiska verktyg, terapier och konstruerade biologiska maskiner, och göra det möjligt att lagra långt mer data i DNA än fyra bokstäver tillåter.