Rühm Ameerika teadlasi lõi desoksüribonukleiinhappe sünteetilise molekuli, mis sisaldas lisaks neljale juba olemasolevale ka nelja uut lämmastiku alust. "Hachimoji" -DNA (kaheksa täheline DNA) on võimeline moodustama kahekordse spiraali ja transkribeeritakse RNA molekulidesse, see tähendab, et see võib potentsiaalselt kanda geneetilist teavet. Artikkel uuringu kohta avaldati ajakirjas Science.
Eksperdid on sünteesinud nukleotiidid (DNA "ehitusplokid") P, B, Z ja S, mis sisaldavad lämmastikaluseid, sarnaselt tavalises DNA puriinide ja pürimidiinidega. Puriinide ja pürimidiinide vahel moodustuvad vesiniksidemed, mis on vajalikud aluspaaride moodustamiseks, mis moodustavad DNA kaksikahela. Seega seostub S (pürimidiin) B-ga (puriin) ja P (triasiin) Z-ga (püridiin) vastavalt komplementaarsuse põhimõttele, nagu tavalises nelja tähelises DNA-s - adeniin seostub tümiiniga ja tsütosiin guaniiniga.
Kinnitati, et “hachimoji” -DNA vastab Darvini evolutsiooni tagamise põhinõuetele, sealhulgas ennustatavale termodünaamilisele stabiilsusele, sõltumata nukleotiidijärjestusest. Näiteks sünteetiliste aluste paari asendamine teise paariga ei põhjusta kristallide omaduste kadumist, see tähendab, et DNA-s võivad tekkida mutatsioonid, mis ei võta kaheksatähelist desoksüribonukleiinhapet ära geneetilise teabe kandmise ja teoreetiliselt selle pärimise teel edastamise võime tõttu.
Teadlastel õnnestus ka "hachimoji" -DNA transkribeerida, st kasutada seda matriitsina hachimoji-RNA molekulide sünteesiks. Esiteks testisid teadlased selleks vajalikku ensüümi - bakteriofaagi T7 viirusest eraldatud RNA polümeraasi, mis on võimeline valima DNA ahela iga nukleotiidi, mis vastab ribonukleotiidi komplementaarsuse põhimõttele (RNA "ehitusplokid").
Selgus, et seda tüüpi polümeraas ei suuda hachimoji RNA kasvava ahela külge kinnitada ainult nukleotiidile B. vastavat ribonukleotiidi S. Selle probleemi lahendamiseks sorteerisid teadlased mitu mutantse polümeraasi varianti ja leidsid, et üks neist - kolme aminohappeasendusega FAL-polümeraas - on võimeline töötama kõigi nelja uue "tähega". See võimaldas teadlastel konstrueerida Hachimoji RNA-st fluorestsentsse spinati aptameeri, mis on lühike molekul, mis on võimeline DFHBI molekuliga seonduma, põhjustades selle eraldumist rohelist valgust.
Teadlaste sõnul võib kaheksatähelise DNA loomine olla kasulik sünteetilise bioloogia erinevates valdkondades ning laiendab ka arusaamist võõraste elu võimalike bioloogiliste struktuuride kohta.
