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        自我復制人造DNA得以研制
        加入時間:2011-10-21 08:54:59  當前新聞點擊率:4826

        據每日科學網站10月18日(北京時間)報道,紐約大學科學家研發出一種能自我復制的人造DNA(脫氧核糖核酸)結構,有望為新型材料的制造奠定基礎。相關論文發表在最新一期的《自然》雜志上。

          自然界中,自我復制在生物體中普遍存在,但人造結構的自我復制卻很難實現。此次研究是邁向自主復制任意類型“種子”結構過程的第一步。這些“種子”由DNA模片制成,可像字母般組合拼出特定“單詞”。復制過程保留了模片序列及“種子”形狀,從而提供了生成下一代結構所需的信息。

          此次研究的突破在于成功復制了包含復雜信息的DNA系統。研究人員首先從人造DNA模片開始,這是DNA的細小排列。DNA的腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)、鳥嘌呤(G)和胞嘧啶(C)互相結對形成人們熟悉的雙螺旋結構。研究人員制成了含有3個DNA雙螺旋結構的彎曲三螺旋分子(BTX)。每個BTX分子由10個DNA索烴構成,與DNA不同的是,BTX的編碼不局限于4個字母,它能夠包含108個不同字母和模片,借助4個DNA單索的互補形成一對,或在每個模片上形成“黏性末端”,直至構成最終的6個螺旋束(six-helix bundle)。

          為實現BTX自我復制模片陣列,需要“種子”結構促進多代相同陣列的形成。BTX“種子”被放置于化學溶液中,由7個模片組成,模片可以互補形成子代BTX陣列,該陣列隨后會在溶液加熱至40℃時與“種子”分離,并循環重復這一過程,形成第三代陣列,從而實現材料的自我復制及“種子”的信息復制。值得注意的是,這個過程與發生在細胞內部的復制過程不同,因為執行中無需添加酶等生物成分,即使是DNA模片也由人工合成。

          研究的共同作者、該校化學系的納德里安·西曼指出:“雖然我們的復制方法需要多種化學物質和加熱過程,但已經證明不僅可以復制DNA或RNA等細胞分子,還可以復制眾多特別的結構,實現多個化學形態不同、功能特性相異的結構的復制。”

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