化学家发明新基因字母 扩展生命的自然语言

早在大约30年前，Benner就草拟了DNA和它的化学近亲RNA的更好版本。他向DNA和RNA中添加了新的字母和其他物质，从而增加了它们的能力。Benner也想知道为什么这些改进没有在生物身上发生。生命的自然语言总共只有四个化学字母：G、C、A和T。我们遗传密码仅仅依赖于这四个核苷酸有特殊理由吗?或者现有的这个系统也仅仅是一种可能，只是碰巧被自然选择了?也许，扩展字母表的个数会更好。

虽然早期，Benner合成新化学字母的尝试都失败了。但通过每次失败，他的团队越来越透彻的知道如何才能得到优良核苷酸(遗传字母)。此外，他们还更好的理解了使DNA和RNA正常工作的精确分子细节。整个研究过程的工作进展缓慢，因为科学家必须设计新的工具来操作他们增加的扩展字母。Benner说：“我们不得不人为设计DNA，而大自然可是花了40亿年才创造出现今这些DNA的。”

经过几十年的辛苦工作，Benner团队现在人工合成的增强DNA的功能和普通DNA类似，甚至更好。在上个月发表于《美国化学学会》的两篇论文上，他们表示两个称为P和Z的合成核苷酸可以无缝融入DNA的螺旋结构，增加这两种新字母后还可以保持DNA的自然形状。此外，包含新字母的DNA序列可以像传统DNA一样进化，也就是说，科学家首次成功扩展了遗传字母表。

在实验中，新核苷酸的表现甚至超越了它的自然同行。当需要进化选择性结合癌细胞的DNA序列时，使用了P和Z字母的DNA表现更好。得克萨斯大学奥斯汀分校的生物化学家安德鲁·艾灵顿并没有参与这项研究，他说：“当你比较4核苷酸字母表和6核苷酸字母表时，6核苷酸字母表似乎更好。”