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什么是XNA, 与DNA, RNA有何不同?全球首家XNA公司:Omne Possibile,信息存储、mRNA疗法

深波 synbio深波 2023-10-25

什么是XNA ,与DNA 、RNA有何异同 

2012年,英国Belgium的研究小组首次发现一类可以进行复制和进化的异种核酸(Xeno Nucleic Acids,XNA)。该研究小组还创造了六种新的遗传系统——HNA, CeNA, LNA, ANA, FANA, 和 TNA。

这种异种核酸(XNA)是一类非天然且可参与碱基互补配对的核苷酸类似物,它可以在生物体内稳定存在,有研究者认为某些XNA分子可能不需要酶催化就能够进行自主复制,可以应用于制造合成生命。

我们知道,DNA中的D和RNA中的R分别指2’-脱氧核糖和核糖,第二个N和第三个A字母表示碱基和磷酸二酯键。而XNA的碱基部分(A,C,T,G) 以及磷酸二酯键与DNA和RNA相同,不同之处仅在于糖部分。糖的身份决定了聚合物是 DNA、RNA 或 XNA。因此,只需要将第一个字母更改为X,即可命名XNA。

核酸结构:糖部分(黑色)、磷酸二酯键(红色)和核碱基(绿色) 

图片来源:Was ist XNA?

XNA的应用

1、信息存储

遗传聚合物是未来几年数据管理(读/写/存储)的理想选择,因为当前基于数据中心的方法在能源消耗、空间要求、成本方面将无法持续到 2040 年,并且无法适应未来数据生产呈指数级增长的局面。

以DNA 技术来取代当前基于电子的存储技术存在着诸多局限,而XNA因其具有生物稳定性以及复制合成简单等特点能够打破这种局限性。

2、其他

mRNA是现代疫苗技术的支柱,可抵御病毒感染以及癌症的威胁。 此外还在对抗遗传疾病中发挥关键作用;还可以高针对性的方式来控制农业害虫。 然而,目前mRNA的组成在化学功能和生物稳定性方面受到限制。mXNA 具有极大改善化学功能和生物稳定性的潜力,为医疗保健和其他领域开辟了重要的新机遇,例如基因治疗,农业灭虫,以及其他生物医药领域。 

https://www.omnepossibile.com/
关于Omne Possibile
Omne Possibile是一家专注核酸类似物(xeno nucleic acids,XNA)的创新合成生物学公司,于今年5月在美国成立,是 XNA 领域的开创性全球技术领导者,有可能从根本上颠覆许多领域,其所创建可定制的结构可以超越当前的 DNA 和 RNA 技术;

Omne Possibile 集合了 XNA 开发相关的多个关键学科,包括化学合成、遗传学、酶和基因组的定向进化以及分子设计等。该公司已在比利时鲁汶建立了研发创新中心,专注于 XNA 的化学研究,同时还在瑞士巴塞尔成立了第二个研发中心,专门从事 XNA 的遗传学研究。
产品管线
Omne Possibile 正在开发两条产品线,用于信息存储的 XNA 聚合物和用于改进mRNA疗法的 XNA 构建模块。
信息存储 XNA (sXNA):高容量、低能源、低成本
改进mRNA疗法:克服了 mRNA 的局限性
融资情况
2021年5月18日, Omne Possibile宣布收到来自 eureKARE SA 公司的投资!
这项投资将用于该公司开发 XNA 相关技术以及用于信息存储的 XNA 聚合物和用于改进信使疗法的 XNA 构建模块的开发。
Omne Possibile表示XNA 处于合成生物学革命的前沿,预计每年将产生 4 万亿美元的经济影响!
关于eureKARE SA
eureKARE SA 是一家最近成立的公司,专注于在微生物组学和合成生物学的颠覆性领域为下一代生物技术公司提供融资和建设。 

参考资料:

[1] Prof. John C. Chaput,Prof. Piet Herdewijn. Was ist XNA?[J]. Angewandte Chemie,2019,131(34).
[2]https://www.omnepossibile.com/
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