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日志

择录网友文章-----DNA----碱基

已有 848 次阅读2017-5-12 16:14 |个人分类:人造DNA| 文章

DNA-RNA--总体来说是一种骨架---不断重复的长链,一条DNA长链包含两条长链,两条相互平行且反向右旋的脱氧核苷酸长链。脱氧核苷酸长链富含磷酸基团,且,磷酸基团富含负电荷。看来,这是难以理解的设计,显得不高明。因为负电荷的互相排斥,两条长链不会接近。为了让两条长链接近,才有了碱基配对的方式。A配T,G配C.拉近两条长链接近,才会形成螺旋结构。碱基配对又要通过氢键才能在一起,但是,氢键的结合力非常微搦,很容易被水分子破坏。而细胞里最多的恰恰是水。所以,化学家心里想---DNA设计方式,是让遗传物质以脆搦的方式遗传吗。Benner和其他人,开发出人造碱基,并且把人造碱基放入DNA.成功了。但是又发现,如果将负电荷基团换成中性基团,DNA长链也会抱成一团。负电荷基团作用是让长链伸展开来。而天然的碱基容易修补。Benner开发的人造碱基是---isoC,isoG.可以由DNA,RNA识别,人造碱基配对中,发生有趣的现象,由于氢原子总是四处游荡,发生isoG去和T配对了。于是化学家KOOL开发了碱基F,碱基F像碱基T,碱基F中的氢原子不能动。只要将天然T中的氧,换成氟就可以了。就像配的开锁的钥匙[YAO,shi],聚合酶仍然起作用,于是碱基A可以和碱基F配对。氢键是亲水的,而碱基F是疏水的,但是,疏水的碱基F仍然可以和A配对,这就像将DNA套上了隔水套,DNA更加稳固。
于是另外一个化学家Romesberg开发出,只用人工碱基来配对,一边是苯,一边是萘。并且在链不长的DNA,人工碱基要具有疏水性,有趣的是,当DNA加长,人工碱基又要求亲水性,氢键才会接受配对。又发现,不可能用人工碱基的DNA进行大数据的复制,例如几十亿次复制,做不出那么多的人工碱基。于是,还是用人工碱基与天然碱基配对,发现,达到一定次数的复制,人工碱基会被稀释到没有了。化学家感叹,现在我们最好的方式还只能等于大自然的最差的方式。英国实验室开发人工聚合酶。方法是用核酸的环状结构改造DNA就成了。那么就称为XNA。XNA可以作为检验员,对于人造DNA产品检验。而XNA也可以回到DNA结构。美国微生物公司开发一种人造细菌,即,将细菌里的T换成氯尿嘧啶,让大肠杆菌依赖氯尿嘧啶才能成活。化学家猜想,生命设计的祖先可能缺乏化学材料,才设计出四种碱基,大概那时有很多氰化氢,很容易就可以制得,腺嘌呤。


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