دنا هاتشي‌موجي

اللولب الثنائي القياسي، البنية المفترض لدنا هاتشي‌موجي.

هاتشي‌موجي Hachimoji DNA (هاتشي باليابانية الثامن، موجي باليابانية الحرف)، هوحمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين (دنا) بثماني أسس نيكليوتيدية - أربعة طبيعية وأربعة اصطناعية. تخليق نظام دنا هاتشي‌موجي ثماني القاعدة كانت نتيجة دراسات بحثية ممولة من ناسا. ومن فوائد هذا النظام تعزيز القدرة على تخزين البيانات الرقمية، وإلقاء الضوء على الجوانب المحتملة في أبحاث الحياة خارج الأرض. تبعاً للوري گليز من قسم العلوم الكوكبية في ناسا، فإن "التحقق من الحياة هوهدف متزايد الأ÷مية لمهمات ناسا للعلوم الكوكبية، وهذا العمل الجديد [مع دنا هاتشي‌موجي] سيساعدنا في تطوير أدوات وتجارب فعالة من شأنها توسيع نطاق ما نبحث عنه". يشير قائد فريق البحث ستڤن بنر، "من خلال تحليل دقيق لأدوار شكل وحجم وبنية دنا هاتشي‌موجي، يوسع هذا العمل فهمنا لأنواع الجزيئات التي قد تخزن المعلومات في الحياة خارج كوكب الأرض على العوالم الغريبة".

الوصف

دنا هاتشي‌موجي هوجزيء يتالف من سلسلتين تلتف حول بعضها البعض لتشكل لولب مزدوج يحمل التعليمات الوراثية المستخدمة في نمو، تطور، أداء وظائف، وتكاثر جميع العضيات الحية المعروفة والكثير من الڤيروسات. الدنا والرنا هما حمضين نووين؛ بجانب الپروتينات والدهون والكربوهيدرات المعقدة (السكريات المتعددة)، الأحماض النووية هي إحدى الأنواع الرئيسية الأربعة للجزيئات الضخمة الأساسية لجميع أشكال الحياة المعروفة. كما تُعهد جديلتي الدنا بعديدات النيوكليوتيد حيث تتألف من وحدات مونومرية بسيطة تسمى النيوكليوتيدات. يتألف جميع نيوكليوتيد من واحدة من الأسس النيكليوتيدية نيتروجينية المحتوى (السيتوسين [C]، الگوانين [G]، الأدنين [A] أوالثايمين [T])، نوع السكريات يسمى الريبوز منقوص الأكسجين، ومجموعة فوسفات. ترتبط النيوكليوتيدات بأخرى على السلسلة بواسطة الروابط التساهمية بين السكر على إحدى النيوكليوتيدات والفوسفات على النيوكليوتيد الآخر، من ينتج أساس سكر-فوسفات متناوب. ترتبط الأسس النيتروجينية لجديلتي عديدات النيوكليوتيد معاً، تبعاً لقواعد الاقتران القاعدي (A مع T وC مع G)، حيث تشكل الروابط الهيدروجينية الدنا القياسي المزدوج.

ومن ناحية أخرى، فإن دنا هاتشي‌موجي، يشبه الدنا الطبيعي، لكنه يختلف في عدد ونوع الأسس النيوكليوتيدية. الأسس النيوكليوتيدية الغير طبيعية، تكون كارهة للماء بدرجة أكبر من الأسس الطبيعية، التي تبين أنها تُنتج دنا هاتشي‌موجي ناجح. عادة ما يشكل مثل هذا النوع من الدنا لولب مزدوج قياسي، بغض النظر عن تسلسل الأسس المستخدم. ومع ذلك، فقد اعتمد الباحثون انزيم (T7 polymerase) لإنتاج جينات هاتشي‌موجي الاصطناعية، التي بدورها، استخدمت لانتاج دنا هاتشي‌موجي الاصطناعي.

الأزواج القاعدية الأساسية

في دنا هاتشي‌موجي: يرتبط S مع B، ويرتبط Z مع P (ليشكلا أزواج قاعدية)؛ يستخدم dS في الدنا، ويستخدم rS في الرنا.

الأساس	الاسم	ChemSpider	PubChem
P	2-Aminoimidazo[1,2-a][1,3,5]triazin-4(1H)-one	10205066	135600909
B	Isoguanine	69351	76900
rS	Isocytosine	60309	66950
dS	1-Methylcytosine	71474	79143
Z	6-Amino-5-nitropyridin-2-ol	9357814	11182729

فهم الأحياء

التطبيقات

أسس الباحثون شركة سينثروكس Synthorx لدراسة بعض الپروتينات الاصطناعية، التي نتجت عن نظام دنا هاتشي‌موجي، كعوامل سرطان محتملة. علاوة على ذلك، فتبعاً للفريق البحثي، "يمكن استعمال دنا هاتشي‌موجي لتطوير وسائل تشخيص نظيفة للأمراض البشرية، في تخزين المعلومات الجزيئية القابلة للاسترداد، [[ترميز الدناي]، التجميع الذاتي للبنى النانوية، ولجعل الپروتينات مع الأحماض النووية أدوية جديدة. وبالعمل تم ترويج أجزاء من دنا [هاتشي‌موجي] تجارياً من قبل فايربيرد".

انظر أيضاً

نشأة الكون
فهم الأحياء الفلكي
Carbon chauvinism
الحياة المعتمدة على الكربون
أشكال الحياة المعروفة المبكرة
الحياة خارج الأرض
الأنواع المفترضة للكيمياء الحيوية
نظائر الحمض النووي

المصادر

^ Hoshika, Shuichi; et al. (22 February 2019). "Hachimoji DNA and RNA: A genetic system with eight building blocks" (PDF). Science. 363 (6429): 884–887. doi:10.1126/science.aat0971. Retrieved 21 February 2019. (Subscription required (help)).
^ American Association for the Advancement of Science (21 February 2019). "Hachimoji -- Expanding the genetic alphabet from four to eight". EurekAlert!. Retrieved 22 February 2019.
^ Brown, Dwayne; Landau, Elizabeth (21 February 2019). "Research creates DNA-like molecule to aid search for alien life". Phys.org. Retrieved 22 February 2019.
^ Dumé, Bello (22 February 2019). "Hachimoji DNA doubles the genetic code". Physics World. Retrieved 22 February 2019.
^ Zimmer, Carl (21 February 2019). "DNA Gets a New — and Bigger — Genetic Alphabet - DNA is spelled out with four letters, or bases. Researchers have now built a system with eight. It may hold clues to the potential for life elsewhere in the universe and could also expand our capacity to store digital data on Earth". The New York Times. Retrieved 21 February 2019.
^ Dvorsky, George (22 February 2019). "Freaky Eight-Letter DNA Could Be the Stuff Aliens Are Made Of". Gizmodo. Retrieved 23 February 2019.
^ Stickland, Ashley (21 February 2019). "Synthetic DNA could help with search for alien life". CNN News. Retrieved 22 February 2019.
^ Carpineti, Alfredo (22 February 2019). "New Artificial DNA Has Doubled The Alphabet Of Life". IFLScience.com. Retrieved 22 February 2019.
^ Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P (2014). (6th ed.). Garland. p. Chapter 4: DNA, Chromosomes and Genomes. ISBN . Archived from the original on 14 July 2014.
^ Purcell A. "DNA". Basic Biology. Archived from the original onخمسة January 2017.
^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير سليم؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة WRD-20190221

قراءات إضافية

W. Bains (2004). "Many Chemistries Could Be Used to Build Living Systems" (PDF). Astrobiology. 4 (2): 137–167. Bibcode:2004AsBio...4..137B. doi:10.1089/153110704323175124. PMID 15253836. (Hypothesis Paper)