遺傳物質(zhì)ＤＮＡ由兩條很長的糖鏈結(jié)構(gòu)形成骨架，通過堿基對的結(jié)合形成穩(wěn)定的螺旋結(jié)構(gòu)。自然界的生命多姿多彩，最基本的堿基對卻只有兩種：腺嘌呤－胸腺嘧啶（Ａ－Ｔ）和胞嘧啶－鳥嘌呤（Ｃ－Ｇ）。但美國研究人員構(gòu)建出一種自然界不存在的生物體，它穩(wěn)定包含一種代號為“Ｘ－Ｙ”的人工堿基對。

　　美國斯克里普斯研究所等機構(gòu)研究人員介紹說，將人工合成堿基對植入活體生物細胞需要克服諸多困難，比如人工堿基對需要與天然堿基對融合以保持ＤＮＡ結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。此外，ＤＮＡ在自我復制及轉(zhuǎn)錄為ＲＮＡ的過程中，人工堿基對必須能在拉鏈樣結(jié)構(gòu)的ＤＮＡ鏈中成功地“分分合合”，還要避免被ＤＮＡ修復機制當作“外來者”而清除掉。

　　在最新研究中，研究人員合成了一段包含天然堿基對和人工堿基對的ＤＮＡ，將其插入大腸桿菌細胞中。研究的突破之一是發(fā)現(xiàn)了一種特殊的轉(zhuǎn)運分子，這種由一種微藻生成的三磷酸轉(zhuǎn)運蛋白，能夠運輸人造堿基對進入細胞。結(jié)果顯示，ＤＮＡ能以適當?shù)乃俣群蜏蚀_度進行復制，被改造的大腸桿菌細胞仍繼續(xù)生長，人工堿基對也沒有被去除。

　　研究負責人、斯克里普斯研究所的羅姆斯伯格介紹說，雖然此次研究中的人工堿基對還不能參與制造新型蛋白質(zhì)，但從理論上說，引入Ｘ－Ｙ堿基對可將構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸提升到１７２種，而目前生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)是由２０種基本氨基酸構(gòu)成的。

　　合成生物學近年來的一大研究焦點就是通過化學手段合成人工堿基對，在其中加入特定的遺傳信息，希望最終能制造出具有特定功能的蛋白質(zhì)乃至生物組織，用于生物醫(yī)療等領(lǐng)域。