과학자들이 유전 정보를 담은 인공 운반체를 만들었습니다.

유전 정보의 천연 운반체인 DNA와 RNA의 대안으로, 실험실에서 합성된 이종 핵산이 유전 정보를 전달할 수 있습니다. "지시 진화"를 통해 생물학적으로 유용한 다양한 형태로 변형되어 바이오센서로 활용될 수 있습니다.

미국, 영국, 벨기에, 덴마크의 국제 연구진은 RNA와 DNA의 대안으로 작용할 가능성이 있는 분자를 합성했다는 내용을 Science 저널에 발표했습니다.

그러한 대안이 실제로 존재할 수 있는지에 대한 질문은 오랫동안 과학계에서 많은 연구와 격렬한 논쟁의 주제가 되어 왔습니다. 이 연구의 저자 중 한 명은 서던애리조나대학교 생합성 연구소의 과학자인 존 채팻이었습니다.

얼마 전 그는 이러한 대안 중 하나가 트레오스 핵산(트레오스는 화학식 C4H8O4를 갖는 단당류 중 하나)일 것이라고 제안했습니다.

그는 이제 더 일반적인 문제, 즉 이종 핵산(XNA), 즉 자연에 존재하지 않는 분자인 이종 핵산에 대한 연구를 진행하는 유럽 그룹의 일원으로서 자신의 실험을 계속 진행하고 있습니다. 그러나 RNA와 DNA와 마찬가지로 유전 정보를 저장하고 전달할 수 있습니다.

이제 이 그룹은 처음으로 자신들이 개발한 6가지의 "비자연적" 핵산 중합체 세트를 시연했습니다.

특파원들이 가장 먼저 떠올리는 것은 이를 토대로 외계 생명체를 창조한다는 것인데, 이는 아직도 너무나 환상적이고 불가능한 일이며, 연구자들도 당연히 이를 평가하지 않았습니다.

과학자들은 오늘날 XNA로 할 수 있는 일에 만족했습니다. 하지만 그중 하나는 "지시 진화"를 통해 온갖 생물학적으로 유용한 형태로 변형될 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.

따라서 실험실에서는 특히 특정 화합물의 출현에 반응하는 특이한 화학 센서인 핵산 압타머가 개발되었습니다. 기존 유전학에서는 DNA의 결함을 찾거나, 해당 유전자를 차단하여 조절되는 화합물의 출현에 반응하는 데 사용됩니다. 연구팀이 개발한 제노-압타머는 유사한 유전적 작용에 참여할 뿐만 아니라 항체처럼 작용하여 적합한 분자를 최고 효율로 찾아 결합할 수 있습니다.

존 채팻은 XNA를 사용하면 새로운 유형의 진단법과 새로운 제노 바이오센서를 만들 수 있으며, 이러한 센서는 천연 효소 가드가 이물질 DNA와 RNA를 파괴하도록 구성되어 있어 이를 알아차리지 못하기 때문에 자연적인 센서보다 훨씬 더 효율적으로 작동할 수 있다고 인정했습니다.

실험 외계생물학은 이 작업이 시작된 새로운 과학이며, 체펫에 따르면 앞으로 이전에는 들어보지 못했던 치료 방법을 만들어낼 수 있을 것이라고 합니다.

이 제노핵산에 대한 연구는 수십 년 동안 모든 유전학자를 괴롭혀 온 또 다른 흥미로운 질문에 대한 가능성 있는 답을 제공합니다. 즉, DNA와 RNA가 지구에서 어떻게 유래했는가 하는 질문입니다.

지난 세기 말, 과학자들은 DNA가 덜 복잡한 RNA 이후에 생겨났을 가능성이 높다는 것을 알게 되었지만, 가장 복잡한 분자인 RNA가 자연에서 어떻게 생성될 수 있었는지는 이해하지 못했습니다. RNA 분야의 세계적인 전문가인 A. 스피린(A. Spirin)은 자신이 이 문제에 2년을 바쳤고, 무작위적인 RNA 합성이 우주 전체의 수명보다 훨씬 긴 시간에 일어날 수 있다는 것을 알게 되었다고 말한 적이 있습니다. 이러한 사건이 일어날 확률은 원숭이가 "전쟁과 평화"를 쓸 확률보다 훨씬 낮습니다.

한 이론에 따르면 RNA 분자는 훨씬 더 단순한 분자인 선-RNA에 의해 생성되었지만, 이 이론은 많은 불일치를 가지고 있는데, 선-RNA와 RNA 사이에 또 다른 중간체, 즉 이종 유전 물질인 이종 핵산이 있다고 가정하면 이러한 불일치는 제거됩니다.

체펫에 따르면, 이 중개자는 확실히 그가 사랑하는 트레오스 핵산(TNA)일 수 있습니다.

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