ดีเอ็นเอฮาจิโมจิ

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ไปยังการนำทาง ไปยังการค้นหา
โครงสร้างเกลียวคู่มาตรฐาน โครงสร้างที่ถูกสันนิษฐานโดยดีเอ็นเอฮาจิโมจิ

ดีเอ็นเอฮาจิโมจิ (จากภาษาญี่ปุ่น 八文字 hachimoji "แปดอักษร") เป็นกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (ดีเอ็นเอ) ที่มีนิวคลีโอเบสแปดตัว มาจากธรรมชาติสี่ตัวและสังเคราะห์ขึ้นสี่ตัว[1][2][3][4][5] การสังเคราะห์ดีเอ็นเอฮาจิโมจินี้เป็นผลจากการวิจัยที่ได้รับการสนับสนุนเงินทุนจากนาซา[3] ประโยชน์ของดีเอ็นเอนี้อาจรวมไปถึงการเพิ่มขีดความสามารถในการเก็บข้อมูล และอาจเป็นหนทางสู่การค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลก[5][6] ตามที่โลริ เกลซ แห่งหน่วยงานด้านวิทยาดาวเคราะห์ของนาซา ได้กล่าวไว้ว่า "การตรวจหาสิ่งมีชีวิตเป็นเป้าหมายสำคัญอย่างยิ่งของภารกิจด้านวิทยาดาวเคราะห์ของนาซา และงานวิจัยใหม่นี้ [เกี่ยวกับดีเอ็นเอฮาจิโมจิ] จะช่วยให้เราสามารถพัฒนาอุปกรณ์และการทดลองที่มีประสิทธิภาพ และขยายผลของการสำรวจที่เรากำลังค้นหาอยู่นี้"[3][7] สตีเวน เบนเนอร์ หัวหน้าทีมนักวิจัย บันทึกว่า "เมื่อวิเคราะห์หน้าที่ของรูปร่าง ขนาดและโครงสร้างของดีเอ็นเอฮาจิโมจิ งานวิจัยนี้ก็ขยายความเข้าใจของเราเกี่ยวกับชนิดของโมเลกุลที่อาจเก็บข้อมูลภายในสิ่งมีชีวิตนอกโลกในต่างโลกได้"[8]

ลักษณะ[แก้]

ดีเอ็นเอตามธรรมชาตินั้นเป็นโมเลกุลที่ประกอบไปด้วยโซ่สองสายที่ขดตัวอยู่รอบกันและกันเป็นเกลียวคู่ที่บรรจุข้อมูลทางพันธุกรรมสำหรับการเจริญเติบโต การพัฒนา การทำงานของอวัยวะต่าง ๆ และการสืบพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดและไวรัสอีกจำนวนมาก ดีเอ็นเอและกรดไรโบนิวคลีอิก (อาร์เอ็นเอ) เป็นกรดนิวคลีอิก ซึ่งเป็นหนึ่งในสี่สารชีวโมเลกุลขนาดใหญ่ที่จำเป็นต่อทุกชีวิตร่วมกับ โปรตีน ลิพิด และคาร์โบไฮเดรตที่ซับซ้อน (พอลิแซ็กคาไรด์) ดีเอ็นเอสายคู่ เรียกอีกอย่างว่า พอลินิวคลีโอไทด์ เนื่องจากมันประกอบขึ้นจากส่วนย่อยที่เรียกว่า นิวคลีโอไทด์[9][10] แต่ละนิวคลีโอไทด์ประกอบไปด้วย หนึ่งในสี่นิวคลีโอเบสที่มีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบ (ไซโทซีน [C] กัวนีน [G] อะดีนีน [A] หรือ ไทมีน [T]) น้ำตาลที่มีชื่อว่าดีออกซีไรโบส และหมู่ฟอสเฟต นิวคลีโอไทด์เชื่อมต่อกันกับนิวคลีโอไทด์ตัวอื่นในโซ่ด้วยพันธะโควาเลนต์ระหว่างน้ำตาลของนิวคลีโอไทด์หนึ่งกับหมู่ฟอสเฟตของนิวคลีโอไทด์อีกตัว ทำให้เกิดเป็นกระดูกสันหลังน้ำตาล–ฟอสเฟต ไนโตรจีนัสเบสของสองสายพอลินิวคลีโอไทด์ที่แยกกันจะเชื่อมต่อกันด้วยพันธะไฮโดรเจน ตามกฎการจับคู่เบส (A กับ T และ C กับ G) เกิดเป็นดีเอ็นเอสายคู่

ดีเอ็นเอฮาจิโมจินี้คล้ายคลึงกับดีเอ็นเอตามธรรมชาติ แต่แตกต่างไปในเรื่องของจำนวนและชนิดของนิวคลีโอเบส นิวคลีโอเบสที่ไม่เป็นธรรมชาติจะไฮโดรโฟบิกมากกว่าเบสที่เป็นธรรมชาติ[11][12] โดยนิวคลีโอเบสเหล่านี้สร้างขึ้นเพื่อให้การผลิตดีเอ็นเอฮาจิโมจินี้ประสบความสำเร็จ ดีเอ็นเอในลักษณะนี้จะสร้างเกลียวคู่มาตรฐานเสมอ ไม่ว่าจะลำดับเบสให้เป็นแบบไหน อย่างไรก็ตาม มีเอนไซม์ T7 พอลิเมอเรส ถูกใช้โดยทีมนักวิจัยเพื่อแปลงดีเอ็นเอฮาจิโมจิเป็นอาร์เอ็นเอฮาจิโมจิ ซึ่งสร้างการกระตุ้นชีวภาพในรูปของฟลูออโรฟอร์เรืองแสงสีเขียว[4][5]

Hachimoji DNA
Hachimoji DNA
การจับคู่เบสในดีเอ็นเอฮาจิโมจิ (ซ้าย) และในอาร์เอ็นเอฮาจิโมจิ (ขวา)
เบสธรรมชาติอยู่แถวบน ส่วนเบสที่สังเคราะห์ขึ้นอยู่แถวล่าง พันธะไฮโดรเจนขีดเส้นสีเขียวและอะตอมตัวรับในสีแดง

ดูเพิ่ม[แก้]

อ้างอิง[แก้]

  1. Hoshika, Shuichi; และคณะ (22 February 2019). "Hachimoji DNA and RNA: A genetic system with eight building blocks (paywall)". Science. 363 (6429): 884–887. doi:10.1126/science.aat0971. สืบค้นเมื่อ 21 February 2019. (Subscription required (help)).
  2. American Association for the Advancement of Science (21 February 2019). "Hachimoji – Expanding the genetic alphabet from four to eight". EurekAlert!. สืบค้นเมื่อ 22 February 2019.
  3. 3.0 3.1 3.2 Brown, Dwayne; Landau, Elizabeth (21 February 2019). "Research creates DNA-like molecule to aid search for alien life". Phys.org. สืบค้นเมื่อ 22 February 2019.
  4. 4.0 4.1 Dumé, Bello (22 February 2019). "Hachimoji DNA doubles the genetic code". Physics World. สืบค้นเมื่อ 22 February 2019.
  5. 5.0 5.1 5.2 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. สืบค้นเมื่อ 21 February 2019.
  6. Dvorsky, George (22 February 2019). "Freaky Eight-Letter DNA Could Be the Stuff Aliens Are Made Of". Gizmodo. สืบค้นเมื่อ 23 February 2019.
  7. Stickland, Ashley (21 February 2019). "Synthetic DNA could help with search for alien life". CNN News. สืบค้นเมื่อ 22 February 2019.
  8. Carpineti, Alfredo (22 February 2019). "New Artificial DNA Has Doubled The Alphabet Of Life". IFLScience.com. สืบค้นเมื่อ 22 February 2019.
  9. Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P (2014). "Chapter 4: DNA, Chromosomes and Genomes". Molecular Biology of the Cell (6th ed.). Garland. ISBN 978-0-8153-4432-2. Archived from the original on 14 July 2014.
  10. Purcell A. "DNA". Basic Biology. Archived from the original on 5 January 2017.
  11. Warren, Matthew (21 February 2019). "Four new DNA letters double life's alphabet - Synthetic DNA seems to behave like the natural variety, suggesting that chemicals beyond nature's four familiar bases could support life on Earth". Nature. doi:10.1038/d41586-019-00650-8. สืบค้นเมื่อ 25 February 2019.
  12. Thulin, Lila (25 February 2019). "Scientists Successfully Double the DNA Alphabet - "Hachimoji DNA" is structurally sound, offers new possibilities for data storage and raises questions about the molecular makeup potential alien life". Smithsonian Magazine. สืบค้นเมื่อ 25 February 2019.