我们星球上生命的蓝图通常是使用四个字母遗传字母的DNA分子编写的。但是，某些细菌感染的病毒带着不同的字母（Z）携带DNA，这可能有助于它们生存。新研究表明，它比以前想象的要广泛得多。
一系列新论文描述了这个奇怪的化学字母如何进入病毒脱氧核糖核酸，研究人员现在已经证明，“ Z-Genome”在全球侵入细菌的病毒中更为广泛，甚至可能进化以帮助病原体生存到早期的炎热，恶劣的条件行星。
DNA几乎总是由称为核苷酸的化合物的相同四个字母的字母组成：鸟嘌呤（G），胞嘧啶（C），胸腺胺（T）和腺嘌呤（A）。 DNA分子由两条这些化学物质组成，这些化学物质被绑在一起成双螺旋形。 DNA的字母是相同的，无论是在窗户上编码青蛙，人类还是植物，但指示不同。分子RNA使用几乎相同的字母，但使用尿嘧啶（U）而不是胸腺素。
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1977年，俄罗斯的一群科学家首先发现氰基病毒这侵入了一群细菌被称为蓝细菌，用化学的2-氨基甲胺（Z）取代了所有蓝细菌。换句话说，通常在我们星球上大多数生物中的ATCG组成的遗传字母是这些病毒的ZTCG。
几十年来，这是一个令人难以置信的发现 - 像拼写苹果“ Zpples”一样很奇怪 - 对这个单字母的替代如何影响该病毒几乎没有什么了解。在1980年代后期，研究人员发现，该Z核苷酸实际上给病毒提供了一些优势：它在较高的温度下更加稳定，它帮助一条DNA更准确地与复制后的第二链DNA结合（DNA是双链的DNA），并且Z-DNA可以在细菌中抗性某些蛋白质，而这些蛋白质可能会在细菌中抗性，而通常会销毁Viral DNA。
现在，法国的两个研究小组，一个中国已经发现了另一个难题：这种Z-核苷酸如何最终出现在噬菌体的基因组中 - 侵袭细菌并使用其机械复制的病毒。
工厂Z
所有三个研究小组都使用各种基因组技术，鉴定出导致噬菌体中Z基因组的一部分途径。
前两组发现了两种主要蛋白质，称为Purz和Purb，它们与制造Z核苷酸有关。一旦氰化物将其DNA注入细菌以复制本身，就会发生一系列转化：这两种蛋白质会产生前体z-分子，然后将Z前体分子转换为Z-核苷酸。然后，其他蛋白质将其修改，以便将其掺入DNA中。
第三组确定了负责从母体DNA分子组装新的DNA分子的酶：一种称为DPOZ的DNA聚合酶。他们还发现，该酶专门排除了A-核苷酸，并始终添加Z。
几十年来，Z-Genome仅存在于一种蓝细菌中。 “人们认为这个Z-Genome是如此罕见，”上海大学生命科学技术学院的助理教授Suwen Zhao说，其中一项研究的高级作者说。
赵和她的团队分析了噬菌体的序列与Z基因组，并将其与其他生物进行了比较。他们发现Z-Genomes实际上比以前想象的要广泛得多。 Z基因组存在于200多种不同类型的噬菌体中。
另一项研究和第三名研究人员的高级作者Pierre Alexandre Kaminski Pierre Alexandre Kaminski Pierre Alexandre Kaminski说。但是，“很难知道确切的起源”，并且有必要探索这种purz蛋白在跨噬噬菌体之间存在的程度，甚至可能有机体。
卡明斯基和他的小组分析了进化purz蛋白的历史，发现它与在古细菌中发现的称为pura的蛋白质相关，该蛋白质合成了A核苷酸。这种“遥远”的进化联系提出了一个问题，即是否涉及制造Z-核苷酸的蛋白质首先出现在细菌中，最终由病毒改编，或者它们是否更频繁地发生在地球上的初步生命形式中，甚至在牢房内，甚至在耶鲁大学的一部分，也没有在耶鲁大学中发表的一部分，这些人也没有在耶鲁大学的一部分，也没有在研究中发表。科学4月29日。
他们写道，Purz和Dpoz通常是一起遗传的，这表明自从我们星球上生命的早期以来，Z-Genomes与正常的DNA一起存在。更重要的是，2011年对1969年在南极洲落下的陨石进行的分析发现了Z-核苷酸，以及一些可能具有外星起源的标准和非标准核苷酸旁边，“提高了Z早期生命形式的潜在作用，”他们写道。
未来z
如果这个Z-Genome在我们星球历史的早期就存在，可能会给早期生命形式带来优势。赵说：“我认为这更适合Z-Genome生物在早期星球的炎热和苛刻的环境中生存。”
Z-Genome非常稳定。当两根正常DNA串在一起形成双螺旋时，两个氢键结合a与t结合，三个氢键结合G与C。但是，当A替换为Z时，三个氢键将它们结合在一起，从而使TICE更坚固。卡明斯基说，这是唯一修改氢键的非正常DNA。
但是，Z-Genome在当今物种之间并不普遍，这不足为奇。 DNA说，Z-Genome产生了非常稳定但不灵活的，但不灵活。她说，对于许多复制DNA等生物学事件，我们需要解开双链，而额外的氢键使解压缩变得更加困难。赵说：“我认为它更适合炎热和恶劣的环境，但现在不再更舒适的环境。”
尽管如此，Z-Genome的稳定性还是使其成为某些技术的理想候选者。现在，研究人员知道该病毒用来制造这些Z元素的哪种蛋白质，科学家可以自己制作它们。赵说：“现在我们可以大规模生产Z-Genome。”
她说，例如，Z-基因组可能有助于改善噬菌体疗法，这是一种使用噬菌体的细菌感染治疗方法，通常是在细菌对抗生素抗性的抗性时。或者，根据观点文章，它可以用来改善基因治疗中使用的DNA链的寿命和靶向能力。此外，根据《观点》的文章，研究人员可以研究如果将Z基因组纳入细胞以改善细胞的功能，可能会发生什么。
赵说，但是关于Z-Genome的问题仍然很多。例如，她希望了解其3D结构是否与正常DNA有任何差异，而Kaminski希望进一步探索该Z基因组对噬菌体的优势，而不是帮助其逃避细菌的防御蛋白。
根据观点文章，尚不清楚Z-Genome是否还可以构成DNA相对RNA的链。甚至还不清楚该Z基因组是否可以将其纳入病毒细菌宿主的基因中。从这些研究中可以清楚地看出，Z-Genome比我们想象的要广泛普及 - 并且可能有一个非常有趣的进化故事。
最初发表在现场科学上。
