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據國外媒體報道，一直以來，科學家都認為DNA使用一個優(yōu)雅的雙螺旋結構存儲者我們的遺傳代碼，但是，有些科學家認為這種結構的價值被高估了。佛羅里達應用分子進化基金會的有機化學家Steven Benner說：“DNA分子有很多地方是錯的。早在大約30年前，Benner就草擬了DNA和它的化學近親RNA的更好版本。

A、T、G、C和P、Z六種字母

Benner的研究發(fā)布在《Quanta》雜志上。

他向DNA和RNA中添加了新的字母和其他物質，從而增加了它們的能力。Benner也想知道為什么這些改進沒有在生物身上發(fā)生。生命的自然語言總共只有四個化學字母：G、C、A和T。我們遺傳密碼僅僅依賴于這四個核苷酸有特殊理由嗎？或者現有的這個系統(tǒng)也僅僅是一種可能，只是碰巧被自然選擇了？也許，擴展字母表的個數會更好。

增加字母個數可以大大增加可能的氨基酸種類

Benner實驗室1985年的筆記

基因密碼，A、T、G、C四種核苷酸，DNA首先轉錄得到RNA，然后形成特定的蛋白質。

雖然早期，Benner合成新化學字母的嘗試都失敗了。但通過每次失敗，他的團隊越來越透徹的知道如何才能得到優(yōu)良核苷酸(遺傳字母)。此外，他們還更好的理解了使DNA和RNA正常工作的分子細節(jié)。整個研究過程的工作進展緩慢，因為科學家必須設計新的工具來操作他們增加的擴展字母。Benner說：“我們不得不人為設計DNA，而大自然可是花了40億年才創(chuàng)造出現今這些DNA的。"

經過幾十年的辛苦工作，Benner團隊現在人工合成的增強DNA的功能和普通DNA類似，甚至更好。在上個月發(fā)表于《美國化學學會》的兩篇論文上，他們表示兩個稱為P和Z的合成核苷酸可以無縫融入DNA的螺旋結構，增加這兩種新字母后還可以保持DNA的自然形狀。此外，包含新字母的DNA序列可以像傳統(tǒng)DNA一樣進化，也就是說，科學家成功擴展了遺傳字母表。

在實驗中，新核苷酸的表現甚至超越了它的自然同行。當需要進化選擇性結合癌細胞的DNA序列時，使用了P和Z字母的DNA表現更好。得克薩斯大學*分校的生物化學家安德魯·艾靈頓并沒有參與這項研究，他說：“當你比較4核苷酸字母表和6核苷酸字母表時，6核苷酸字母表似乎更好。"

Benner對他的合成分子期望很高。他想利用它們創(chuàng)造出另一個基因系統(tǒng)，這個系統(tǒng)中的蛋白質不是必要的。而在現今生物中，蛋白質是執(zhí)行必要生物功能的折疊形分子。Benner認為，也許其他星球生命的基因系統(tǒng)只有兩種成分，而不是我們標準的三元系統(tǒng)：DNA、RNA和蛋白質。

DNA的主要工作是存儲信息，它的字母序列包含著構建蛋白質的藍圖。我們當前的字母可以編碼20種氨基酸，這些氨基酸組合在一起創(chuàng)造出了數以百萬計不同的蛋白質。但六個字母可能編碼多達216種氨基酸，從而產生更多的蛋白質。

大自然為什么堅持四個字母是生物學的一個基本問題。科學家認為額外的字母可以讓整個系統(tǒng)更易出錯。但是，更大字母表的潛在優(yōu)點也許可以彌補它的缺點。實際上，向RNA加入新字母可以增加RNA的能力。艾靈頓說：“相比四個字母，六個字母可以折疊出更多不同的結構。"Benner認為這種方法可能讓RNA成為更好的催化劑。

Benner團隊的第二篇論文展示了擴大字母表的實際工作表現。在實驗中，研究人員首先隨機選擇由擴大字母表構成的DNA鏈，然后選擇出可以綁定到肝癌細胞而不能綁定到其他細胞的DNA鏈。在12個實現成功綁定的DNA鏈中，表現的DNA鏈包含有字母Z和P，而表現zui差的則沒有。當然，科學家還需要更多的實驗來確定這不是一個偶然。

Benner還希望進一步擴大基因字母表，從而增強更多的功能。他目前致力于創(chuàng)建一個10 或12字母的基因系統(tǒng)，并計劃將新字母移入活細胞。Benner和其他科學家研究的合成分子已經被證明在醫(yī)學和生物技術存在有用應用，比如艾滋病毒和其他疾病的診斷測試。事實上，Benner的工作有助于開拓合成生物學的新領域，他的這些工作除了可以利用分子創(chuàng)造新的有用工具，還能為人類帶了新生活。

此外，Benner還認為相比人類包含DNA、RNA、蛋白質的三元系統(tǒng)，二元系統(tǒng)的進化速度可能更快。如果這是真的，距離地球很遙遠的星球上可能真的存在生命。Benner說：“如果我們在其他地方找到生命，他們很可能是二元生物高聚物系統(tǒng)。"