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연구자들이 생명의 인공 빌딩 블록을 개발하다

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08년 2024월 XNUMX일(나노 워크 뉴스) 처음으로 쾰른 대학교(UoC)의 과학자들은 실험실에서 몇 가지 추가 특성을 갖춘 DNA의 구성 요소인 인공 뉴클레오티드를 개발했습니다. 이는 치료적 적용을 위한 인공 핵산으로 사용될 수 있습니다. DNA는 모든 살아있는 유기체의 유전 정보를 담고 있으며 4개의 서로 다른 구성 요소인 뉴클레오티드로만 구성됩니다. 뉴클레오티드는 당분자, 인산염 그룹, 그리고 네 가지 핵염기인 아데닌, 티민, 구아닌, 시토신 중 하나라는 세 가지 독특한 부분으로 구성됩니다. 뉴클레오티드는 수백만 번 배열되어 나선형 계단과 유사한 DNA 이중 나선을 형성합니다. UoC 화학과의 과학자들은 이제 실험실에서 뉴클레오티드의 구조가 상당 부분 변형될 수 있음을 보여주었습니다. 연구진은 새로운 추가 염기쌍을 갖춘 소위 트레오푸라노실 핵산(TNA)을 개발했습니다. 이는 향상된 화학적 기능을 갖춘 완전 인공 핵산을 향한 첫 번째 단계입니다. 이 연구는 미국 화학 학회지 (“Xeno 핵산 공간의 지평 확장: 정보 저장 증가로 Threose Nucleic Acid”). 인공핵산은 원본과 구조가 다릅니다. 이러한 변화는 안정성과 기능에 영향을 미칩니다. 스테파니 카트-쇼르(Stephanie Kath-Schorr) 교수는 “우리의 트레오푸라노실 핵산은 자연적으로 발생하는 핵산인 DNA와 RNA보다 더 안정적이어서 미래의 치료 용도에 많은 이점을 가져다준다”고 말했습니다. 연구를 위해 DNA의 골격을 형성하는 5탄당 디옥시리보스를 4탄당으로 대체했습니다. 또한, 핵염기의 수가 XNUMX개에서 XNUMX개로 증가했습니다. 설탕을 교환함으로써 TNA는 세포 자체의 분해 효소에 의해 인식되지 않습니다. 이는 합성으로 생산된 RNA가 세포 내로 유입되면 급속히 분해되어 효과를 상실한다는 점에서 핵산 기반 치료제의 문제점이 되어 왔다. 검출되지 않은 세포에 TNA를 도입하면 이제 효과를 더 오랫동안 유지할 수 있습니다. 또한, 내장된 비천연 염기쌍은 세포 내 표적 분자에 대한 대체 결합 옵션을 가능하게 한다고 이번 연구의 주요 저자인 Hannah Depmeier가 덧붙였습니다. Kath-Schorr는 이러한 기능이 특히 세포 메커니즘의 표적 제어에 사용될 수 있는 새로운 앱타머, 짧은 DNA 또는 RNA 서열의 개발에 사용될 수 있다고 확신합니다. TNA는 또한 진단뿐만 아니라 신체의 특정 기관으로의 약물 전달(표적 약물 전달)에도 사용될 수 있습니다. 또한 바이러스 단백질이나 바이오마커를 인식하는 데에도 유용할 수 있습니다.
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