Генетска абецеда добија два нова (синтетичка) слова

Од почетка живота на овој планети, четири слова су управљала свим биолошким процесима сваког организма који је икада живио и умро: А, Ц, Т и Г. То су четири нуклеотидна базна пара која помажу у састављању ДНК и диктирају како изгледа организам, како се понаша и каква је његова еколошка улога у природи. (Постоји и У уместо Т у РНК, за све генетске комплетисте тамо.)

Али времена, она су промена. Пораст синтетичке биологије значи да више није ограничено само на четири слова да би се направила ДНК. После деценија рада, Стевен Беннер, органски хемичар у Фондацији за примењену молекуларну еволуцију на Флориди, коначно је проширио код са новим налозима за писма да би га у основи побољшао. А резултат су два нова, вештачки направљена нуклеотида: П и З.

У два недавно објављена рада, Беннер и његове колеге показују како се П и З могу уклопити у спиралну структуру ДНК и помоћи у одржавању природног облика генетског материјала. Још боље, ДНК са П и З се понашају и - што је најважније - еволве као нормална ДНК. Беннеров рад на П и З је детаљније описан у Куанта Магазине.

Постоји практично питање зашто је ширење генетске абецеде са четири на шест слова корисно. ДНК помаже кодирање аминокиселина, које се могу повезати на милионе начина стварања протеина који нам помажу да изградимо нас као што смо ми, и да премјестимо наше биолошке процесе напријед. Али садашња четири слова шифрирају само 20 аминокиселина. Међутим, абецеда од шест слова може да кодира 216 различитих аминокиселина и да се користи за експоненцијално више различитих протеинских структура.

Постоји много начина на које би научници могли користити ову нову шестобразну "ФранкенДНА" у генетичким и медицинским активностима. Бенетов други рад описује како се наше ДНК секвенце са П и З могу селективно везати за туморске ћелије. Ово запажање би могло помоћи у идентификацији гдје се канцерозно ткиво може налазити у тијелу. Способност да се синтетишу нове врсте протеина такође се може показати веома корисном у решавању многих врста истраживачких питања о биологији и пружити фасцинантан увид у еволутивне процесе.

Највећи недостатак, међутим, је да више нуклеотидних слова ствара веће шансе да до грешака дође у ДНК. Имати само четири различита нуклеотида ограничава врсту мутација које се могу појавити и увелико смањује шансе да се формира врло тешка или смртоносна мутација. Чак и само још два додатна типа нуклеотида могу се показати катастрофалним у смислу поправке ДНК и контроле мутација.

Без обзира на то, ово сигурно неће бити последњи пут да можемо очекивати да нови нуклеотиди стигну до ДНК. Синтетичка биологија тек почиње да се удаљава.