几乎所有的生物共用一种遗传语言：DNA。不过，现在科学家在实验室条件下研发出的几种DNA变体，在很大程度上可以跟DNA一样贮存和传递遗传信息。 研究由英国医学研究理事会（MRC）分子生物实验室的合成生物学家菲利普·霍利格尔（Philipp Holliger）领导。研究人员说，这些可替代的DNA的分子可用于开发新药物和纳米技术。他们的 研究 结果4月20日发表在《科学》杂志上。 DNA由
几乎所有的生物共用一种遗传语言：DNA。不过，现在科学家在实验室条件下研发出的几种DNA变体，在很大程度上可以跟DNA一样贮存和传递遗传信息。
研究由英国医学研究理事会（MRC）分子生物实验室的合成生物学家菲利普·霍利格尔（Philipp Holliger）领导。研究人员说，这些可替代的DNA的分子可用于开发新药物和纳米技术。他们的 研究 结果4月20日发表在《科学》杂志上。
DNA由四种碱基（分别标记为A、C、G、T）连接在磷酸和脱氧核糖的骨架上组合而成。合成的遗传物质-XNA则是在不一样的糖类骨架上携带正常的遗传“字母表”。科学家先前开发XNA是为了在实验和生物医学应用中识别和结合基因序列，但难于大量生产。
霍利格尔和他的团队设计出了几种酶，可以帮助6种XNA组装和复制遗传信息。这些酶能把DNA转录成各种XNA，然后可以反过来转化成新的DNA链，准确率高于95%。
在连续的DNA到RNA循环中,遗传信息仍可忠实传递。这使研究人员可以选择出那些在随机样本中只结合特定目标蛋白的XNA。这个过程类似于自然界中进化了许多代。
遗传分子间的信息交换
有其他研究者在正常的DNA骨架上用其它的人工合成的基因“字母”（不同于A、C、G、T）来复制遗传物质。霍利格尔说，这样的合成字母表可以和修饰过的糖骨架紧密结合，这些骨架可以抵抗化学降解，比DNA和RNA更加坚固。 生物技术学家可以把可复制、能演化的XNA作为工具。比如某些合成XNA可以和与黄斑变性（老年视网膜黄斑部分出现病变，导致视力受损）相关的蛋白结合并抑制它们。还有科学家把这些XNA看成是地球早期生命的遗传分子的候选人。DNA和它的天然伙伴RNA所依靠的糖相对比较复杂，难以在早期产生，因此很多研究人员认为应该有一种简单的分子更先出现。 2000年，瑞士联邦理工学院的化学家阿尔伯特·艾申莫瑟（Albert Eschenmoser）和他的同事报道了他开发的TNA——一种建立在α-l-threofuranosyl 核酸骨架上的XNA，也是在霍利格尔研究中应用的六种聚合物之一。他们发现TNA可以与DNA相配对结合，甚至可以扭转成DNA典型的双螺旋结构。有研究人员认为TNA可能是最早的遗传分子有力的候选者。 美国斯克里普斯研究所( Scripps Institute，世界上最大的私人非盈利生物医学研究中心之一)的克里希纳默西（Ramanarayanan Krishnamurthy）研究员指出，霍利格尔新小组研制的酶使XBNA分子领域取得了飞跃性的进步。这种新酶使得DNA可以和TNA等XNA之间高效的交换遗传信息而无需借助RNA的帮助 美国加州斯克里普斯研究院的杰拉尔德·乔伊斯(Gerald Joyce)指出，尽管现在研究人员可以高效的复制人工合成的基因，并且具有抗生物降解特性。但XNA（类似的XNA还有肽核酸/PNA）仍然是依靠DNA衍生酶来复制。“这离真正合成一个人工生命形态还差十万八千里。”他说。| 本文编译自: | NATURE | NEWS, Enzymes grow artificial DNA |
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