DNA Hachimoji: Perbedaan antara revisi
Tidak ada ringkasan suntingan |
→Pasangan basa baru: Higher-quality images |
||
(17 revisi perantara oleh 9 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1: | Baris 1: | ||
[[Berkas: |
[[Berkas:DNA animation.gif|jmpl|[[Heliks ganda standar]], struktur diasumsikan oleh DNA hachimoji]] |
||
DNA Hachimoji (hachi adalah bahasa Jepang untuk delapan, moji untuk huruf) adalah [[ |
'''DNA Hachimoji''' (hachi adalah bahasa Jepang untuk delapan, moji untuk huruf) adalah [[asam deoksiribonukleat]] (DNA) dengan delapan [[basa nukleotida]] - empat alami, dan empat sintetik.<ref name="SCI-201902222">{{cite journal|last=Hoshika|first=Shuichi|display-authors=etal|date=22 February 2019|title=Hachimoji DNA and RNA: A genetic system with eight building blocks|url=https://www.docdroid.net/7IsyDxX/hachimoji-dna-and-rna-a-genetic-system-with-eight-building-blocks-101126-at-scienceaat0971.pdf|journal=[[Science (journal)|Science]]|volume=363|issue=6429|pages=884-887|doi=10.1126/science.aat0971|accessdate=21 February 2019|subscription=yes}}</ref><ref name="SCI-201902222"/><ref name="EA-20190221">{{cite news|url=https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-02/aaft-h-e021919.php|title=Hachimoji -- Expanding the genetic alphabet from four to eight|author=[[American Association for the Advancement of Science]]|date=21 February 2019|work=[[EurekAlert!]]|accessdate=22 February 2019}}</ref><ref name="PHY-20190221">{{cite news|url=https://phys.org/news/2019-02-dna-like-molecule-aid-alien-life.html|title=Research creates DNA-like molecule to aid search for alien life|last1=Brown|first1=Dwayne|date=21 February 2019|work=[[Phys.org]]|last2=Landau|first2=Elizabeth|accessdate=22 February 2019}}</ref><ref name="NYT-20190221">{{cite news|url=https://www.nytimes.com/2019/02/21/science/dna-hachimoji-genetic-alphabet.html|title=DNA Gets a New — and Bigger — Genetic Alphabet - DNA is spelled out with four letters, or bases. Researchers have now built a system with eight. It may hold clues to the potential for life elsewhere in the universe and could also expand our capacity to store digital data on Earth.|last=Zimmer|first=Carl|date=21 February 2019|work=[[The New York Times]]|authorlink=Carl Zimmer|accessdate=21 February 2019}}</ref> Sintesis sistem delapan-basis DNA Hachimoji adalah hasil penelitian yang didanai oleh [[Nasa]].<ref name="EA-20190221" /> DI antara kegunaan dari sistem DNA ini adalah meningkatkan kemampuan untuk [[menyimpan data digital]], serta menambah wawasan untuk mencari tahu apa yang mungkin dalam [[Kehidupan ekstraterestrial|makhluk luar angkasa]].<ref name="PW-20190222">{{cite news|url=https://physicsworld.com/a/hachimoji-dna-doubles-the-genetic-code/|title=Hachimoji DNA doubles the genetic code|last=Dumé|first=Bello|date=22 February 2019|work=[[Physics World]]|accessdate=22 February 2019}}</ref><ref name="GZM-20190222">{{cite news|url=https://gizmodo.com/freaky-eight-letter-dna-could-be-the-stuff-aliens-are-m-1832823430|title=Freaky Eight-Letter DNA Could Be the Stuff Aliens Are Made Of|last=Dvorsky|first=George|date=22 February 2019|work=[[Gizmodo]]|accessdate=23 February 2019}}</ref> Menurut Lori Glaze dari Divisi Ilmu Planet NASA, "Deteksi kehidupan adalah tujuan yang semakin penting dari misi sains planet NASA, dan karya baru ini (dengan DNA hachimoji) akan membantu kita mengembangkan instrumen dan eksperimen yang efektif yang akan memperluas cakupan ... apa yang kita cari. "<ref name="EA-20190221" /><ref name="CNN-20190221">{{cite news|url=https://www.cnn.com/2019/02/21/world/synthetic-dna-alien-life/index.html|title=Synthetic DNA could help with search for alien life|last=Stickland|first=Ashley|date=21 February 2019|work=[[CNN News]]|accessdate=22 February 2019}}</ref> Ketua tim peneliti [[Steven Benner]] mencatat, "Dengan menganalisis dengan cermat peran bentuk, ukuran, dan struktur dalam DNA hachimoji, karya ini memperluas pemahaman kita tentang jenis-jenis molekul yang mungkin menyimpan informasi dalam makhluk luar angkasa di dunia asing."<ref name="IFLS-20190222">{{cite news|url=https://www.iflscience.com/chemistry/new-artificial-dna-has-doubled-the-alphabet-of-life/|title=New Artificial DNA Has Doubled The Alphabet Of Life|last=Carpineti|first=Alfredo|date=22 February 2019|work=IFLScience.com|accessdate=22 February 2019}}</ref> |
||
== Deskripsi == |
== Deskripsi == |
||
DNA alami adalah molekul yang terdiri dari dua rantai yang saling melilit untuk membentuk [[ |
DNA alami adalah molekul yang terdiri dari dua rantai yang saling melilit untuk membentuk [[heliks ganda]] yang membawa instruksi [[Genetika|Genetik]] yang digunakan dalam pertumbuhan, perkembangan, fungsi, dan [[reproduksi]] semua [[organisme]] hidup yang diketahui dan banyak [[virus]]. DNA dan [[asam ribonukleat]] (RNA) adalah [[asam nukleat]]; selain [[protein]], [[lipid]] dan karbohidrat kompleks ([[polisakarida]]), asam nukleat adalah salah satu dari empat jenis utama [[makromolekul]] yang penting untuk semua bentuk [[kehidupan]]. Dua untai DNA juga dikenal sebagai [[polinukleotida]] karena mereka terdiri dari unit [[monomer]] sederhana yang disebut [[nukleotida]].<ref name="IFLS-20190222" /><ref>{{cite web|url=http://basicbiology.net/micro/genetics/dna|title=DNA|last1=Purcell|first1=Adam|website=Basic Biology|archive-url=https://web.archive.org/web/20170105045651/http://basicbiology.net/micro/genetics/dna/|archive-date=5 January 2017|deadurl=no|name-list-format=vanc}}</ref> Setiap nukleotida terdiri dari salah satu dari empat [[Nukleobasa]] yang mengandung [[nitrogen]] ([[Sitosina]] [C], [[Guanina]] [G], [[adenina]] [A] atau [[Timina]] [T]), [[gula]] yang disebut [[deoksiribosa]], dan [[gugus fosfat]]. Nukleotida bergabung satu sama lain dalam rantai dengan ikatan kovalen antara gula satu nukleotida dan fosfat berikutnya, menghasilkan tulang punggung gula-fosfat bergantian. Basa nitrogen dari dua untaian polinukleotida yang terpisah terikat bersama, sesuai dengan aturan pasangan basa (A dengan T dan C dengan G), dengan ikatan hidrogen untuk membuat DNA untai ganda. |
||
DNA Hachimoji mirip dengan DNA alami tetapi berbeda dalam jumlah, dan jenis, nukleobase.<ref name="SCI-201902222"/><ref name="PW-20190222" /> Nukleobase tidak alami, lebih [[hidrofobik]] daripada [[basa alami]], ditemukan menghasilkan DNA hachimoji yang berhasil. DNA seperti itu selalu membentuk [[heliks ganda standar]], tidak peduli urutan basa apa yang digunakan. Meskipun demikian, [[enzim]] ([[T7 polimerase]]) diadaptasi oleh para peneliti untuk menghasilkan gen yang tidak alami, yang, pada gilirannya, digunakan untuk menghasilkan RNA yang tidak alami, dan kemudian, protein terkait.<ref name="PHY-20190221" /><ref name="NYT-20190221" /> |
|||
=== Pasangan basa baru === |
|||
Dalam asam nukleat hachimoji, untuk membentuk [[Pasangan basa]], P mengikat dengan Z, dan B mengikat dengan S (dS dalam [[DNA]], rS dalam [[RNA]]) |
|||
{| class="prettytable" |
|||
! colspan="2" |dasar |
|||
!nama |
|||
! [[ChemSpider]] |
|||
! [[PubChem]] |
|||
|- |
|||
! colspan="2" |'''P''' |
|||
|[[5-Aza-7-deazaguanine|<nowiki>2-Aminoimidazo[1,2a][1,3,5]triazin-4(1</nowiki>''H'')-one]] |
|||
<small>2-amino-8-(1′-b-D-2′-deoxyribofuranosyl)-imidazo-[1,2a]-1,3,5-triazin-[8H]-4-one</small><ref name="SCI-201902223">{{cite journal|display-authors=6|date=February 2019|title=Hachimoji DNA and RNA: A genetic system with eight building blocks|url=http://science.sciencemag.org/content/363/6429/884|journal=Science|volume=363|issue=6429|pages=884–887|doi=10.1126/science.aat0971|pmid=30792304|subscription=yes|vauthors=Hoshika S, Leal NA, Kim MJ, Kim MS, Karalkar NB, Kim HJ, Bates AM, Watkins NE, SantaLucia HA, Meyer AJ, DasGupta S, Piccirilli JA, Ellington AD, SantaLucia J, Georgiadis MM, Benner SA}}</ref> |
|||
|[http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.10205066.html 10205066] |
|||
|[https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/135600909 135600909] |
|||
|- |
|||
! colspan="2" |'''Z''' |
|||
|[[6-Amino-5-nitropyridin-2-ol]] |
|||
<small>6-amino-3-(1′-b-D-2′-deoxyribofuranosyl)-5-nitro-1H-pyridin-2-one</small><ref name="SCI-201902223" /> |
|||
|[http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.9357814.html 9357814] |
|||
|[https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/11182729 11182729] |
|||
|- style="border-top:solid #ccc;" |
|||
! colspan="2" |'''B''' |
|||
|[[Isoguanine]] |
|||
<small>6-amino-9[(1′-b-D-2′-deoxyribofuranosyl)-4-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-oxolan-2-yl]-1H-purin-2-one</small><ref name="SCI-201902223" /> |
|||
|[http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.69351.html 69351] |
|||
|[https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/76900 76900] |
|||
|- |
|||
! rowspan="2" |'''S''' |
|||
!'''rS''' |
|||
|[[Isocytosine]] |
|||
|[http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.60309.html 60309] |
|||
|[https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/66950 66950] |
|||
|- |
|||
!'''dS''' |
|||
|[[1-Methylcytosine]] |
|||
<small>3-methyl-6-amino-5-(1′-b-D-2′-deoxyribofuranosyl)-pyrimidin-2-one</small><ref name="SCI-201902223" /> |
|||
|[http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.71474.html 71474] |
|||
|[https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/79143 79143] |
|||
|} |
|||
{{multiple image |
|||
| align = left |
|||
| total_width = 900 |
|||
| image1 = Hachimoji DNA base pairs.svg |
|||
| alt1 = Hachimoji DNA | caption1 = |
|||
| image2 = Hachimoji RNA BP.svg |
|||
| alt2 = Hachimoji DNA | caption2 = |
|||
| footer = Pasangan basa dalam DNA hachimoji (kiri) dan hachimoji RNA (kanan). Basis sintetik yang tidak alami berada di baris bawah. Ikatan hidrogen adalah garis hijau putus-putus, dengan atom akseptor berwarna merah. |
|||
}} |
|||
{{Clear}} |
|||
== Biologi == |
|||
Menurut para peneliti, DNA hachimoji baru memenuhi "persyaratan Schrödinger" (yaitu, "bahan genetik harus memiliki blok bangunan yang berbeda, seperti halnya alfabet harus memiliki huruf yang berbeda") [[untuk sistem evolusi molekul Darwinian]].<ref name="PHY-20190221" /> [[skrip penelitian]] Research [[Floyd Romesberg]] mencatat bahwa penemuan sistem DNA hachimoji menunjukkan bahwa basa alami (G, C, A dan T) "tidak unik".<ref name="LS-201902212">{{cite news|url=https://www.livescience.com/64829-hachimoji-dna.html|title=Scientists Have Created Synthetic DNA with 4 Extra Letters|last=Saplakoglu|first=Yasemin|date=21 February 2019|work=[[Live Science]]|accessdate=22 February 2019}}</ref><ref name="WRD-201902212">{{cite news|url=https://www.wired.com/story/doubling-our-dna-building-blocks-could-lead-to-new-life-forms/|title=Doubling Our DNA Building Blocks Could Lead To New Life Forms|last=Molteni|first=Megan|date=21 February 2019|work=[[Wired (magazine)|Wired]]|accessdate=22 February 2019}}</ref> Membuat bentuk kehidupan baru dimungkinkan, setidaknya secara teoritis, dengan sistem DNA baru.<ref name="WRD-201902212" /> Akan tetapi, untuk saat ini, sistem DNA hachimoji tidak mandiri; sistem ini membutuhkan pasokan bahan-bahan pembangun dan [[Protein]] unik yang hanya ditemukan di laboratorium. Akibatnya, "DNA Hachimoji tidak bisa kemana-mana jika lolos dari laboratorium."<ref name="PHY-20190221" /> |
|||
== Aplikasi == |
|||
Para peneliti mendirikan sebuah perusahaan, Synthorx, untuk mempelajari beberapa [[protein]] yang tidak alami yang dihasilkan hasil dari gen tidak alami mereka sebagai [[agen kanker]].<ref name="NYT-20190221" /><ref name="LS-201902212" /> Lebih lanjut, menurut para peneliti, "DNA Hachimoji dapat digunakan untuk mengembangkan [[Diagnosis]] untuk [[penyakit manusia]], dalam [[penyimpanan data digital DNA]],[[barcode DNA]], perakitan [[struktur nano]], dan untuk membuat [[protein]] dengan [[asam amino]] tambahan serta obat baru. Bagian dari DNA hachimoji ini sudah diproduksi secara komersial oleh Firebird Biomolecular Sciences LLC ".<ref name="SCI-201902222"/><ref name="PHY-20190221" /> Juga, menurut para peneliti, "selain aplikasi teknisnya, karya ini memperluas ruang lingkup struktur yang mungkin kita temui ketika kita mencari kehidupan di kosmos".<ref name="SCI-201902222"/> |
|||
== Lihat juga == |
|||
{{Div col|column width=30 cm|content=* [[Abiogenesis]] |
|||
* [[Astrobiologi]] |
|||
* [[Karbon chauvinisme]] |
|||
* [[Kehidupan berbasis karbon]] |
|||
* [[Bentuk kehidupan yang paling awal diketahui]] |
|||
* [[Kehidupan luar angkasa]] |
|||
* [[Jenis biokimia hipotetis]] |
|||
* [[Analog asam nukleat]]}} |
|||
== Referensi == |
== Referensi == |
||
{{reflist}} |
{{reflist|2}} |
||
{{Asam nukleat}} |
|||
{{Authority control}} |
|||
[[Kategori:DNA]] |
[[Kategori:DNA]] |
Revisi terkini sejak 29 Oktober 2023 06.47
DNA Hachimoji (hachi adalah bahasa Jepang untuk delapan, moji untuk huruf) adalah asam deoksiribonukleat (DNA) dengan delapan basa nukleotida - empat alami, dan empat sintetik.[1][1][2][3][4] Sintesis sistem delapan-basis DNA Hachimoji adalah hasil penelitian yang didanai oleh Nasa.[2] DI antara kegunaan dari sistem DNA ini adalah meningkatkan kemampuan untuk menyimpan data digital, serta menambah wawasan untuk mencari tahu apa yang mungkin dalam makhluk luar angkasa.[5][6] Menurut Lori Glaze dari Divisi Ilmu Planet NASA, "Deteksi kehidupan adalah tujuan yang semakin penting dari misi sains planet NASA, dan karya baru ini (dengan DNA hachimoji) akan membantu kita mengembangkan instrumen dan eksperimen yang efektif yang akan memperluas cakupan ... apa yang kita cari. "[2][7] Ketua tim peneliti Steven Benner mencatat, "Dengan menganalisis dengan cermat peran bentuk, ukuran, dan struktur dalam DNA hachimoji, karya ini memperluas pemahaman kita tentang jenis-jenis molekul yang mungkin menyimpan informasi dalam makhluk luar angkasa di dunia asing."[8]
Deskripsi
[sunting | sunting sumber]DNA alami adalah molekul yang terdiri dari dua rantai yang saling melilit untuk membentuk heliks ganda yang membawa instruksi Genetik yang digunakan dalam pertumbuhan, perkembangan, fungsi, dan reproduksi semua organisme hidup yang diketahui dan banyak virus. DNA dan asam ribonukleat (RNA) adalah asam nukleat; selain protein, lipid dan karbohidrat kompleks (polisakarida), asam nukleat adalah salah satu dari empat jenis utama makromolekul yang penting untuk semua bentuk kehidupan. Dua untai DNA juga dikenal sebagai polinukleotida karena mereka terdiri dari unit monomer sederhana yang disebut nukleotida.[8][9] Setiap nukleotida terdiri dari salah satu dari empat Nukleobasa yang mengandung nitrogen (Sitosina [C], Guanina [G], adenina [A] atau Timina [T]), gula yang disebut deoksiribosa, dan gugus fosfat. Nukleotida bergabung satu sama lain dalam rantai dengan ikatan kovalen antara gula satu nukleotida dan fosfat berikutnya, menghasilkan tulang punggung gula-fosfat bergantian. Basa nitrogen dari dua untaian polinukleotida yang terpisah terikat bersama, sesuai dengan aturan pasangan basa (A dengan T dan C dengan G), dengan ikatan hidrogen untuk membuat DNA untai ganda.
DNA Hachimoji mirip dengan DNA alami tetapi berbeda dalam jumlah, dan jenis, nukleobase.[1][5] Nukleobase tidak alami, lebih hidrofobik daripada basa alami, ditemukan menghasilkan DNA hachimoji yang berhasil. DNA seperti itu selalu membentuk heliks ganda standar, tidak peduli urutan basa apa yang digunakan. Meskipun demikian, enzim (T7 polimerase) diadaptasi oleh para peneliti untuk menghasilkan gen yang tidak alami, yang, pada gilirannya, digunakan untuk menghasilkan RNA yang tidak alami, dan kemudian, protein terkait.[3][4]
Pasangan basa baru
[sunting | sunting sumber]Dalam asam nukleat hachimoji, untuk membentuk Pasangan basa, P mengikat dengan Z, dan B mengikat dengan S (dS dalam DNA, rS dalam RNA)
dasar | nama | ChemSpider | PubChem | |
---|---|---|---|---|
P | 2-Aminoimidazo[1,2a][1,3,5]triazin-4(1H)-one
2-amino-8-(1′-b-D-2′-deoxyribofuranosyl)-imidazo-[1,2a]-1,3,5-triazin-[8H]-4-one[10] |
10205066 | 135600909 | |
Z | 6-Amino-5-nitropyridin-2-ol
6-amino-3-(1′-b-D-2′-deoxyribofuranosyl)-5-nitro-1H-pyridin-2-one[10] |
9357814 | 11182729 | |
B | Isoguanine
6-amino-9[(1′-b-D-2′-deoxyribofuranosyl)-4-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-oxolan-2-yl]-1H-purin-2-one[10] |
69351 | 76900 | |
S | rS | Isocytosine | 60309 | 66950 |
dS | 1-Methylcytosine
3-methyl-6-amino-5-(1′-b-D-2′-deoxyribofuranosyl)-pyrimidin-2-one[10] |
71474 | 79143 |
Biologi
[sunting | sunting sumber]Menurut para peneliti, DNA hachimoji baru memenuhi "persyaratan Schrödinger" (yaitu, "bahan genetik harus memiliki blok bangunan yang berbeda, seperti halnya alfabet harus memiliki huruf yang berbeda") untuk sistem evolusi molekul Darwinian.[3] skrip penelitian Research Floyd Romesberg mencatat bahwa penemuan sistem DNA hachimoji menunjukkan bahwa basa alami (G, C, A dan T) "tidak unik".[11][12] Membuat bentuk kehidupan baru dimungkinkan, setidaknya secara teoritis, dengan sistem DNA baru.[12] Akan tetapi, untuk saat ini, sistem DNA hachimoji tidak mandiri; sistem ini membutuhkan pasokan bahan-bahan pembangun dan Protein unik yang hanya ditemukan di laboratorium. Akibatnya, "DNA Hachimoji tidak bisa kemana-mana jika lolos dari laboratorium."[3]
Aplikasi
[sunting | sunting sumber]Para peneliti mendirikan sebuah perusahaan, Synthorx, untuk mempelajari beberapa protein yang tidak alami yang dihasilkan hasil dari gen tidak alami mereka sebagai agen kanker.[4][11] Lebih lanjut, menurut para peneliti, "DNA Hachimoji dapat digunakan untuk mengembangkan Diagnosis untuk penyakit manusia, dalam penyimpanan data digital DNA,barcode DNA, perakitan struktur nano, dan untuk membuat protein dengan asam amino tambahan serta obat baru. Bagian dari DNA hachimoji ini sudah diproduksi secara komersial oleh Firebird Biomolecular Sciences LLC ".[1][3] Juga, menurut para peneliti, "selain aplikasi teknisnya, karya ini memperluas ruang lingkup struktur yang mungkin kita temui ketika kita mencari kehidupan di kosmos".[1]
Lihat juga
[sunting | sunting sumber]Referensi
[sunting | sunting sumber]- ^ a b c d e Hoshika, Shuichi; et al. (22 February 2019). "Hachimoji DNA and RNA: A genetic system with eight building blocks" (PDF). Science. 363 (6429): 884–887. doi:10.1126/science.aat0971. Diakses tanggal 21 February 2019. ((Perlu berlangganan (help)).
- ^ a b c American Association for the Advancement of Science (21 February 2019). "Hachimoji -- Expanding the genetic alphabet from four to eight". EurekAlert!. Diakses tanggal 22 February 2019.
- ^ a b c d e Brown, Dwayne; Landau, Elizabeth (21 February 2019). "Research creates DNA-like molecule to aid search for alien life". Phys.org. Diakses tanggal 22 February 2019.
- ^ a b c Zimmer, Carl (21 February 2019). "DNA Gets a New — and Bigger — Genetic Alphabet - DNA is spelled out with four letters, or bases. Researchers have now built a system with eight. It may hold clues to the potential for life elsewhere in the universe and could also expand our capacity to store digital data on Earth". The New York Times. Diakses tanggal 21 February 2019.
- ^ a b Dumé, Bello (22 February 2019). "Hachimoji DNA doubles the genetic code". Physics World. Diakses tanggal 22 February 2019.
- ^ Dvorsky, George (22 February 2019). "Freaky Eight-Letter DNA Could Be the Stuff Aliens Are Made Of". Gizmodo. Diakses tanggal 23 February 2019.
- ^ Stickland, Ashley (21 February 2019). "Synthetic DNA could help with search for alien life". CNN News. Diakses tanggal 22 February 2019.
- ^ a b Carpineti, Alfredo (22 February 2019). "New Artificial DNA Has Doubled The Alphabet Of Life". IFLScience.com. Diakses tanggal 22 February 2019.
- ^ Purcell A. "DNA". Basic Biology. Diarsipkan dari versi asli tanggal 5 January 2017.
- ^ a b c d Hoshika S, Leal NA, Kim MJ, Kim MS, Karalkar NB, Kim HJ, et al. (February 2019). "Hachimoji DNA and RNA: A genetic system with eight building blocks". Science. 363 (6429): 884–887. doi:10.1126/science.aat0971. PMID 30792304. ((Perlu berlangganan (help)).
- ^ a b Saplakoglu, Yasemin (21 February 2019). "Scientists Have Created Synthetic DNA with 4 Extra Letters". Live Science. Diakses tanggal 22 February 2019.
- ^ a b Molteni, Megan (21 February 2019). "Doubling Our DNA Building Blocks Could Lead To New Life Forms". Wired. Diakses tanggal 22 February 2019.