氨基酸合成提示遗传密码如何扩大

详细的生物合成途径pyrrolysine - 22和最新的氨基酸被发现——已经被美国研究人员提出。结果表明,每个pyrrolysine是由两个赖氨酸前兆,指向一个新氨基酸的路线可能是在进化过程中引入的遗传代码。

有20个常见的氨基酸,被广泛认为是蛋白质。这些被称为规范化氨基酸。但蛋白质合成比我们曾经认为的更为灵活。虽然合成生物学家已经意识到有可能扩大遗传密码的语言通过引入氨基酸自己的设计,我们仍然——尽管很少碰到罕见但完全自然的氨基酸超出了规范20。Pyrrolysine是最新的,十年前发现的产甲烷古菌(古老的微生物生命形式)。

直到现在,pyrrolysine仍然是唯一的天然氨基酸,没有建立生物合成途径。但是约瑟夫Krzycki俄亥俄州立大学和他的同事们在俄亥俄州显示pyrrolysine是由两个分子结合的标准氨基酸赖氨酸- Krzycki没想到的结果。“我们有一个讨论前一周我们观察到它理论上是可能的,”他说。但我们从不预测它在任何论文。这是一个惊喜。我盯着,大约一个小时之前,我意识到其实我说的前一周。

Krzycki的团队转移基因pyrrolysine生产从古生菌大肠杆菌然后用稳定同位素标签和质谱跟踪的路径重赖氨酸前兆。他们看到的细菌合并较重碳(¹³C)和氮(¹⁵N)同位素形成重pyrrolysine。他们的研究结果还表明,赖氨酸是最有可能通过鸟氨酸转换成pyrrolysine导数,在酶反应催化了编码的基因簇。

根据Krzycki,途径他的团队发现符合所谓的共同进化理论对遗传密码是如何进化的。根据这一理论,只有几个氨基酸,但新的氨基酸可以从现有的合成。“这将符合的——pyrrolysine现在来自赖氨酸和来自天冬氨酸,赖氨酸”他说。

工作的真正意义,Dieter年代?噢,在康涅狄格州的耶鲁大学分子生物化学家,是它显示详细是什么需要添加一个新的氨基酸遗传密码——pyrrolysine的生物合成途径可能代表了它的起源。这是令人兴奋的向自然学习这样一个简单和优雅的方案引入新的氨基酸遗传密码,”S ?我说。他还认为pyrrolysine方案引入新的氨基酸遗传密码是科学家可以模仿使用他们自己的设计,他是“相信”他们会去尝试。

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