Grupa amerykańskich naukowców stworzyła syntetyczną cząsteczkę kwasu dezoksyrybonukleinowego, która oprócz czterech już istniejących zawierała cztery nowe zasady azotowe. DNA „Hachimoji” (ośmioliterowe DNA) jest zdolne do tworzenia podwójnej helisy i transkrypcji na cząsteczki RNA, to znaczy może potencjalnie przenosić informacje genetyczne. Artykuł o badaniu został opublikowany w czasopiśmie Science.
Eksperci zsyntetyzowali nukleotydy („elementy budulcowe” DNA) P, B, Z i S, które zawierają zasady azotowe, podobnie jak puryny i pirymidyny w zwykłym DNA. Między purynami i pirymidynami powstają wiązania wodorowe, które są niezbędne do tworzenia par zasad, które tworzą podwójną nić DNA. Zatem S (pirymidyna) wiąże się z B (puryną), a P (triazyna) z Z (pirydyną) na zasadzie komplementarności, tak jak w zwykłym czteroliterowym DNA adenina wiąże się z tyminą, a cytozyna z guaniną.
Potwierdzono, że „hachimoji” -DNA spełnia podstawowe wymagania zapewniające ewolucję darwinowską, w tym przewidywalną stabilność termodynamiczną, niezależnie od sekwencji nukleotydów. Na przykład zastąpienie pary syntetycznych zasad inną parą nie doprowadzi do utraty właściwości kryształu, to znaczy w DNA mogą wystąpić mutacje, które nie pozbawiają ośmioliterowego kwasu dezoksyrybonukleinowego zdolności do przenoszenia informacji genetycznej i, w teorii, przekazywania jej w drodze dziedziczenia.
Naukowcom udało się również dokonać transkrypcji „hachimoji” -DNA, czyli użyć go jako szablonu do syntezy cząsteczek hachimoji-RNA. Najpierw badacze przetestowali niezbędny do tego enzym - polimerazę RNA, wyizolowaną z wirusa bakteriofaga T7 i zdolną do selekcji każdego nukleotydu w nici DNA, odpowiadającego zasadzie komplementarności rybonukleotydu („cegiełki” RNA).
Okazało się, że ten typ polimerazy nie jest zdolny do przyłączania tylko rybonukleotydu S, odpowiadającego nukleotydowi B., do rosnącego łańcucha hachimoji RNA. wszystkie cztery nowe „litery”. Umożliwiło to naukowcom skonstruowanie fluorescencyjnego aptameru szpinaku z RNA Hachimoji, krótkiej cząsteczki, która może wiązać się z cząsteczką DFHBI, powodując, że emituje ona zielone światło.
Zdaniem naukowców stworzenie ośmioliterowego DNA może być przydatne w różnych obszarach biologii syntetycznej, a także poszerza wiedzę na temat możliwych struktur biologicznych w życiu obcym.