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核苷酸是DNA的組成部分。德國科隆大學(xué)化學(xué)系科學(xué)家最新證明，核苷酸的結(jié)構(gòu)可在實驗室中進行很大程度的修改。該團隊開發(fā)了具有新的附加堿基對的蘇糖核酸（TNA），這是實現(xiàn)具有增強化學(xué)功能的完全人工核酸的第一步。相關(guān)研究發(fā)表在《美國化學(xué)會雜志》上。
DNA攜帶所有生物體的遺傳信息，由4種不同的構(gòu)建塊（核苷酸）組成。核苷酸則由4個獨特的部分組成：糖分子、磷酸基團和4種核堿基——腺嘌呤、胸腺嘧啶、鳥嘌呤和胞嘧啶之一。核苷酸排列數(shù)百萬次，就形成螺旋樓梯一樣的DNA雙螺旋，而核苷酸也主要參與構(gòu)成核酸，即DNA和RNA的總稱。
人工核酸在結(jié)構(gòu)上與其原始核酸不同。這些變化會影響它們的穩(wěn)定性和功能。TNA比天然存在的DNA和RNA更穩(wěn)定，這為未來的治療用途帶來了許多優(yōu)勢。
在這項研究中，構(gòu)成DNA主鏈的5碳糖脫氧核糖，被4碳糖取代。此外，核堿基的數(shù)量從4個增加到6個。被換出的糖，使得TNA能夠躲避細胞自身的降解酶。降解一直是核酸療法的一個問題，因為引入細胞的合成產(chǎn)生的RNA會迅速降解并失去其作用。
將TNA引入未被檢測到的細胞中，可以更長時間地維持效果。內(nèi)置的非天然堿基對，為細胞中的靶分子提供了替代的選項。這種功能尤其適用于開發(fā)新的適體（與靶分子結(jié)合的一段寡核苷酸序列）、短DNA或RNA序列，這些序列可用于細胞機制的靶向控制。
與此同時，TNA還可用于將藥物定向輸送至體內(nèi)特定器官以及診斷，或識別病毒蛋白和生物標(biāo)志物。
人們對于DNA和RNA已十分熟悉，但科學(xué)家早已著手開始研究RNA的類似物或衍生物“XNA”，在此過程中，發(fā)現(xiàn)了TNA。TNA是DNA和RNA的“化學(xué)近親”，它的分子中含有蘇糖，這種糖的結(jié)構(gòu)，比核糖和脫氧核糖的結(jié)構(gòu)更簡單。此次科學(xué)家們對TNA化學(xué)空間展開探索，創(chuàng)建出了不同的變體，這也標(biāo)志著人們已經(jīng)成功合成了具有擴展基因的TNA，為未來的核酸治療開辟了新途徑。
