Skupina amerických vědců vytvořila syntetickou molekulu kyseliny deoxyribonukleové, která kromě již existujících čtyř obsahovala čtyři nové dusíkaté báze. "Hachimoji" -DNA (osmimístná DNA) je schopna vytvořit dvojitou spirálu a přepsat do molekul RNA, to znamená, že může potenciálně nést genetickou informaci. Článek o studii byl publikován v časopise Science.
Odborníci syntetizovali nukleotidy ("stavební kameny" DNA) P, B, Z a S, které obsahují dusíkaté báze, podobné purinům a pyrimidinům v běžné DNA. Vodíkové vazby jsou vytvářeny mezi puriny a pyrimidiny, které jsou nezbytné pro vytvoření párů bází, které tvoří dvojřetězec DNA. S (pyrimidin) se tedy váže na B (purin) a P (triazin) se váže na Z (pyridin) podle principu komplementarity, stejně jako v běžné čtyřpísmenné DNA se adenin váže na tymin a cytosin na guanin.
Bylo potvrzeno, že „hachimoji“-DNA splňuje základní požadavky pro zajištění darwinovské evoluce, včetně předvídatelné termodynamické stability, bez ohledu na nukleotidovou sekvenci. Například nahrazení páru syntetických bází jiným párem nebude mít za následek ztrátu krystalových vlastností, to znamená, že v DNA mohou nastat mutace, které nezbavují osmipísmennou deoxyribonukleovou kyselinu schopnost nést genetickou informaci a teoreticky ji přenášet dědičností.
Vědci také dokázali přepsat "hachimoji" -DNA, tj. Použít ji jako šablonu pro syntézu molekul hachimoji-RNA. Nejprve na to vědci testovali nezbytný enzym - RNA polymerázu, izolovanou z viru bakteriofága T7 a schopnou vybrat každý nukleotid v řetězci DNA odpovídající principu komplementarity ribonukleotidu (RNA „stavební bloky“).
Ukázalo se, že tento typ polymerázy není schopen připojit pouze ribonukleotid S, odpovídající nukleotidu B, k rostoucímu řetězci hachimodji RNA. K vyřešení tohoto problému vědci vytřídili několik mutantních variant polymerázy a zjistili, že jedna z nich - FAL polymeráza se třemi aminokyselinovými substitucemi - je schopna fungovat se všemi čtyřmi novými „písmeny“. To umožnilo vědcům zkonstruovat Spinachův fluorescenční aptamer z Hachimoji RNA, krátké molekuly, která se může vázat k DFHBI molekule, což způsobuje, že vyzařuje zelené světlo.
Podle vědců může být vytvoření osmimístné DNA užitečné v různých oblastech syntetické biologie a také rozšiřuje chápání možných biologických struktur v mimozemském životě.