پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا سندیگو موفق شدند یکی از آنزیمهای کلیدی سلول را به خواندن و رونویسی یک الفبای ژنتیکی هشتحرفی وادار کنند؛ دستاوردی که میتواند مسیر توسعه سامانههای ژنتیکی مصنوعی و فناوریهای زیستی جدید را هموار کند.
به گزارش سیناپرس، تمام موجودات زنده شناختهشده روی زمین از یک الفبای ژنتیکی متشکل از چهار حرف DNA استفاده میکنند، اما پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا سندیگو اکنون نشان دادهاند که آنزیم RNA پلیمراز میتواند اطلاعات ژنتیکی نوشتهشده با هشت حرف را نیز شناسایی و رونویسی کند.
این آنزیم یکی از اجزای اساسی سلول است و با خواندن DNA، اطلاعات آن را به RNA منتقل میکند؛ فرآیندی که یکی از نخستین مراحل بیان ژن به شمار میرود.
پژوهشگران برای بررسی نحوه عملکرد این آنزیم، آزمایشهای بیوشیمیایی را با تصویربرداری پیشرفته میکروسکوپ الکترونی کرایوژنیک ترکیب کردند و ساختار RNA پلیمراز باکتری E. coli را هنگام شناسایی و استفاده از دو جفت باز مصنوعی بررسی کردند.
نتایج نشان داد این آنزیم میتواند حروف ژنتیکی مصنوعی را با استفاده از بسیاری از همان سازوکارهای مولکولی مورد استفاده برای حروف طبیعی شناسایی کند. این یافته توضیح میدهد که چرا ماشین مولکولی سلول قادر است اطلاعات نوشتهشده با یک الفبای ژنتیکی گسترشیافته را بخواند.
به گفته پژوهشگران، گسترش الفبای DNA میتواند در آینده به طراحی سامانههای زیستی مصنوعی، ابزارهای تشخیصی، درمانهای جدید و مولکولهایی با قابلیتهای غیرطبیعی کمک کند.
در مطالعات پیشین نیز از الفباهای ژنتیکی گسترشیافته برای ساخت مولکولهای DNA مصنوعی با قابلیت شناسایی سلولهای سرطانی کبد استفاده شده است.
این پژوهش به سرپرستی «دانگ وانگ»، استاد دانشکده داروسازی اسکگز دانشگاه کالیفرنیا سندیگو، در ۲ سپتامبر ۲۰۲۶ در مجله Nature Communications منتشر شده است.
مترجم:امیرحسین فتایی