可開發奈米大的電腦


〔編譯管淑平、記者陳英傑綜合外電報導〕日本科學家井上將彥創造出第一個人工的ＤＮＡ（去氧核醣核酸），一旦技術成熟，未來可運用在基因療法及高科技應用上，也可發展成新生物資訊儲存系統，開創像是奈米大小的未來電腦。


這項研究的細節，將在七月二十三日發行的美國化學社會期刊上公布。


ＤＮＡ其實是個雙股螺旋體的一種分子，既能儲存遺傳指令，建構生命藍圖，並且控制及引導生物發育與生命機能運作。科學家多年來一直在致力開發人工ＤＮＡ，主要就是看中它驚人的資訊儲存能力。


ＤＮＡ藉由簡單的四個鹼基：鳥嘌呤（Ｇ）與胞嘧啶（Ｃ）結合，腺嘌呤（Ａ）與腺嘧啶（Ｔ）編碼細胞中的蛋白質訊息，科學家經過數年努力，想要發展出人工合成的ＤＮＡ，以善用ＤＮＡ驚人資訊儲存能力，目前已能改造ＤＮＡ製造簡單的電子迴路，也製造出包含少數人工結構的ＤＮＡ。


日本富山大學的井上將彥教授以ＤＮＡ核醣磷酸鹽骨架中四個全人工鹼基，創造出人工ＤＮＡ結構，擁有罕見的穩定性和雙股螺旋，就如同自然ＤＮＡ一樣。


研究人員希望，這種人工ＤＮＡ有朝一日能創造出可在試管中、而非細胞裡的新生物資訊儲存系統，同時也增加建立新的ＤＮＡ奈米化結構的可能性。


井上將彥藉由將這四個人造醣基結構轉化成亞磷胺，然後合成出人工ＤＮＡ。人工ＤＮＡ的表現就如真正的ＤＮＡ，會形成右旋的雙股螺旋結構，也能輕易形成第三股螺旋，鹼基對腺嘌呤（Ａ）與胸腺嘧啶（Ｔ）、鳥嘌呤（Ｇ）與胞嘧啶（Ｃ）藉由氫鍵連接的方式與自然ＤＮＡ極其相似，只不過氫鍵組成模式相反。


許多生物學家都期待人工ＤＮＡ能夠放進細胞之中，能夠彼此相容又不影響正常運作，井上也看好他的人工ＤＮＡ能與一般ＤＮＡ正常互動。


不過，科學家對井上的研究成果認為距離實務還很遙遠，關鍵在於目前仍只能製造出短鏈人工ＤＮＡ分子結構，長度還不足以編碼訊息。


井上說：「這項研究接下來的目標，就是將人工ＤＮＡ的成份與自然形成的蛋白?進行結合。」

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