1953年、科学者がDNAの構造を決定的に同定したとき、それは記念すべき、ノーベル賞受賞の啓示でした。4つのヌクレオチドは、それぞれ文字ラベル付きの塩基を含み、二重らせん構造に配置されました。 これらの4つの塩基、または「文字」はペアを形成します。アデニン、A、チミン、T、およびシトシン、C、グアニン、Gと結合します。これらのペアは、本質的に地球上の生命の構成要素です。 ペアが配置される方法は、タンパク質がどのように作られるかについての遺伝的指示を作成し、それは私たちを生かし続けるほとんどすべての重要なプロセスを助けます。
学術誌に掲載された新しい研究によると、現在、学際的な研究者チームが、4文字ではなく8文字を使用する合成DNAを作成することにより、遺伝的アルファベットを拡張しています。 新しい製造された構造は、「8」と文字の日本語の単語から「八文字文字」と呼ばれます。八文字文字DNAの作成は、カール・ジマーがニューヨーク・タイムズで書いているように、グループのための「化学的ツール」ですFoundation for Applied Molecular Evolutionの合成生物学者であるSteven Bennerが率いるこの進歩は、医学研究やデータストレージなど、多くの分野で新しい可能性を提供します。
合成DNAは、実験室でゼロから作成されます。 カスタムプログラムされたDNAは、実際には発生しない可能性のある指示を提供できます。 現在、典型的な4つの塩基を使用する合成DNAは、香水の新しい香りの作成などの新しい目的のために設計されていますが、グルテンを分解してセリアック病を治療できる酵素を製造するなどの医療用途も考えられます。
「Hachimoji DNA」は、2つの新しいペア（PとZ、次にBとS）をミックスに追加します。 以前の研究では、6塩基合成DNA構造の異なるバージョンが作成されました。 8塩基DNAは、DNAが保存できる3文字の組み合わせ、つまりコドンの数を劇的に拡大します。
Wiredの Megan Molteniの説明：
「4文字のアルファベットを使用すると、64個のコドンが得られ、タンパク質の構成要素である20個のアミノ酸が生成されます。 6文字で最大256コドンになります。 8で4, 096になります。」
塩基対を追加する以前の試みのほとんどは、塩基に撥水性分子を使用していたため不安定でした、とマシューウォーレンフォーネイチャーは報告しています。 新しい合成ペアは、自然なペアの間に挟むことができますが、一列に並べることはできませんでした。 ただし、八文字文字のDNAは、天然のDNAと同様に水素結合を使用して構造的完全性を高めます。
自然界では、DNAにはタンパク質を構築するための指示が含まれています。 そのプロセスの重要なステップは、RNAの鏡像鎖を作成することです。 そうでなければ、DNAに保存された情報は、調理されていないレシピのように、未使用のままになります。 進化を見ることはもちろん、新しく作成された遺伝子の効果を観察することはできません。 研究の共著者であるテキサス大学の進化エンジニアであるアンドリュー・エリントンは、八文字文字DNA（新しい文字を含む）を読み取り、対応するRNA鎖を作成できる酵素を合成しました。 WiredのMegan Molteniによると、RNAは設計どおりに機能し、緑色の蛍光を発するものもあれば、ペトリ皿の肝臓腫瘍や乳癌細胞に結合するものもありました。
Hachimoji DNAのアップグレードされたストレージ容量は、8文字のDNAを使用して、非常に耐久性のある顕微鏡のコンピューターチップのように情報を保存できることを意味します。 Ed YongがNational Geographicで説明しているように、研究者はコンピューターの言語（バイナリ1と0）の情報をDNAアルファベットの文字に翻訳するキーを作成できます。 DNAはハードドライブよりはるかに長持ちし、占有するスペースもはるかに少なく、研究者は完全なコンピューターオペレーティングシステムと映画全体を通常の4文字のDNAに格納することに成功しています。
また、この発見は、生物学的な困惑への答えにも役立ちます。この惑星で使用されている4つのヌクレオチド塩基以外の他の構成要素を使用して、生命が存在できるのでしょうか。 合成生物学者のフロイドロメスバーグは、新しい研究は「概念的なブレークスルー」であるとネイチャーに語った。
「長い間、G、A、T、Cから生命が進化したというヒントがありました。それは、まさに正しい原料であるからではなく、単に入手可能であったからです」とRomesbergはWiredのインタビューで語りました。その疑いを最初に確認した人。
この研究に資金を提供した組織の1つであるNASAは、地球外生命体が地球上の生命体と同じ構成要素を使用していない可能性があることを示唆しているため、八文字文字DNA研究は他の惑星の生命体の探索に情報を提供するとプレスリリースで発表しました。
しかし、科学者は地球上でまったく新しいタイプの生命を作り出したのでしょうか？ いいえ、 Discoverによると。 ハチモジDNAは生命の構造的要件をすべて満たしていますが、慎重に調整されたラボ環境以外では維持できません。
