On teada põhitõde, et DNA koosneb nukleotiididest, mida lühendatakse tähtedega A, T, G ja C. Kuid kas see süsteem peab kindlasti ainult selline olema? Teadlased on selle üle pikalt pead murdnud, kuni lõpuks 2014. aastal suutsid Scipps Research instituudi teadlased bakterisse panna 6 nukleotiidil põhineva DNA. 2019. aastal sai valmis uus artikkel, mis kirjeldab 8 nukleotiidilist DNA-d, mille nimeks Hachimoji DNA.
Hachimoji DNA nimi tuleb jaapani keelest, kus see tähendab kaheksa tähte. Projekt rahastati NASA poolt ja teadustööd juhtis Foundation for Applied Molecular Evolution. Projekti eesmärgiks oli keemiliselt sünteesida alternatiivset DNA-d, mille kuju, suurust ja struktuuri uurides võiks saada informatsiooni maavälise elu kohta. Lisaks võiksime alternatiivset DNA-d uurides saada parema ettekujutuse meie enda neljatähelise DNA evolutsiooni kohta.
Hachimoji DNA koosneb neljast “vanast” nukleotiidist ATGC ja neile lisatud kunstlikest nukleotiididest ZPSB. Uutele nukleotiididele pole veel täispikkasid nimesid antud. Keemilist struktuuri vaadates, näevad nad suhteliselt sarnased välja meie neljale nukleotiidile. Tegemist on samuti lämmastikalustega, mida saab jagada puriinideks (P,B) ja pürimidiinideks (Z,S). Moodustuvad paarid Z-P ja S-B, andes mõlemal juhul omavahel 3 vesiniksidet.
Uued lämmastikalused mõjutavad kaksikheeliksi struktuuri keerdumist, millest tulenevad väikesed erinevused DNA funktsioneerimises, ometi pole need nii suured, et takistaks Hachimoji DNA toimimist pärilikkusmaterjalina.
Töö tulemuseks sünteesiti keemiliselt sadu Hachimoji DNA lõike, uuriti neid ja jõuti järeldusele, et selline elu vorm võiks kusagil olemas olla. Hachimoji DNA-d sisaldav organism suudaks ilmselt elus püsida, muteeruda ja evolutsioneeruda.
Kõige rohkem praktilist kasu Hachimoji DNA-s nähakse suurema koguse info talletamises DNA-s ja ise assambleeruvate nano-struktuuride tootmises.
Allikad: https://www.sciencealert.com/scientists-made-synthetic-dna-using-8-letters-and-it-could-help-us-find-aliens https://science.sciencemag.org/content/363/6429/884
Autor: Koit Kõrgnurm