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Hachimoji DNA e RNA: Un sistema genetico con 8 elementi costitutivi. Studio su 'Science'

Il DNA e l'RNA sono naturalmente composti da quattro basi nucleotidiche che formano legami idrogeno per accoppiarsi. 

Shuichi Hoshika del Firebird Biomolecular Sciences LLC e i suoi collaboratori dell'Università di Chicago, dell'Indiana, del Texas e di varie fondazioni e aziende USA hanno aggiunto altri quattro nucleotidi sintetici per produrre un codice genetico di otto lettere nucleotidiche (da cui il nome "hachimoji")  e generare il cosiddetto DNA di hachimoji. Accoppiato con una polimerasi T7 RNA ingegnerizzata, questo alfabeto DNA espanso potrebbe essere trascritto in RNA.

Pertanto, possono essere generate nuove forme di DNA che aggiungono densità di informazioni a biopolimeri genetici forse utili per future applicazioni biologiche sintetiche.

Questi sistemi sintetici soddisfano i requisiti strutturali necessari per supportare l'evoluzione darwiniana, tra cui una spina dorsale polielettrolitica, stabilità termodinamica prevedibile e blocchi di costruzione stereoregolari che si adattano a un cristallo aperiodico di Schrödinger. I parametri termodinamici misurati predicono la stabilità dei duplex di hachimoji, consentendo al DNA di hachimoji di aumentare la densità di informazioni del DNA.

http://www.sciencemag.org/about/science-licenses-journal-article-reuse

Tre strutture cristalline mostrano che i blocchi di costruzione sintetici non perturbano il cristallo aperiodico visto nella doppia elica del DNA. Il DNA di Hachimoji è stato quindi trascritto per dare l'RNA di hachimoji nella forma di un aptamero (acidi nucleici aventi la proprietà di legarsi ad una molecola o ad una proteina) di hachimoji fluorescente funzionante. Questi risultati ampliano la portata delle strutture molecolari che potrebbero sostenere la vita, compresa la vita in tutto il cosmo.

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