DNA repair mechanisms

DNA改造 : 遺傳基因新密碼

DNA改造 : 遺傳基因新密碼
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/德州大學分子生物科學研究所馬千惠責任編輯

根據美國加州Scripps研究機構2014年5月7日的報導,該機構的科學家已成功將一對非存在於自然界的基因密碼,透過基因工程轉殖至細菌內,該特殊細菌只要能獲得分子結構單元1的供應,能相當正常地複製非天然DNA鹼基對。

該機構的Floyd E. Romesberg學者表示,地球上多樣的所有生物體DNA都是由兩對的基因鹼基,A-T和C-G編碼形成,不過他所領導的研究團隊成功地在大腸桿菌,再加上第三對、非天然的鹼基對2,這顯示其它的方式也有可能儲存訊息,帶領人類更進一步認識基因生物學的未來發展,未來它可能帶來更多令人興奮的應用,例如新的藥物開發,甚至新型奈米科技。該研究成果刊載於2014年5月7日科學期刊「Nature」線上版。

許多挑戰

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圖片來源:flickr@skreck

從1990年代末期,Romesberg和同事就一直研究去找尋一對分子,能作為新的、有功能的基因鹼基對,原則上能編碼合成過去未曾出現的蛋白質或生物體。

這項挑戰並非容易,任何具有功能、新型的一對基因鹼基,必須具有相當於天然的核苷鹼基對A-T 與C-G互相鍵結的親和力。新型基因鹼基對,也要能沿著基因雙股展開鏈上穩定地排列;於DNA複製與轉錄至RNA過程,在天然聚合酶作用下,它們需要能穩定地解開及結合DNA。另外,這些非天然核苷入侵者,也要避免受到DNA修復機制3的攻擊或移除。