半合成的细菌使设计师的蛋白质

研究人员扩大生命的基因字母表与六个自然DNA碱基对,和表明,添加一个人工碱基对的细菌可以双基因信息可以存储。半合成的生物可以使用附加的信件就像自然的,把它们转换成蛋白质自然界中尚未发现的——这种技术可能导致特制的蛋白质药物。

DNA分子包含四个天然核苷酸基地——T、C和G——形成两对互补的合作伙伴。超过25年,研究人员试图扩大DNA字母通过寻求额外的核苷酸配对形成不自然的碱基对(ubp)。

两年前,弗洛伊德Romesberg的实验室在拉霍亚的斯克里普斯研究所,我们,工程ubp变成一个活的有机体的DNA,大肠杆菌细菌,第一次。由此产生的半合成的生物可能产生不自然的蛋白质含有氨基酸通常超过20的编码,T、C和G。

现在Romesberg集团合成150多不自然的核苷酸,成千上万的可能和评价图书馆基础配对生活的细菌。在这一过程中,团队已经确定了六个功能ubp,最好的使半合成生物储存遗传信息的数量的两倍多,普通的DNA。

的理想与扩展半合成的生物遗传字母,因为它允许您制造蛋白质由氨基酸蛋白质不能正常建立,“Romesberg解释道。

工作也支持这个想法生命的化学反应并不像曾经被认为是独一无二的和潜在的外星生命形式可以有不同的方式来存储生物信息。'因为我们ubp一对通过疏水和包装,这是完全不同于互补的氢键作用力性质用途,我认为,结果表明,不仅生活使用的分子不是独一无二的,但力量自然使用并不是唯一可以使用,“Romesberg说。

合成核苷三磷酸腺苷被送入细菌用转运蛋白,以前确定从一种藻类。一旦三磷酸盐在细胞,他们很容易接受和使用的生物体的正常机械储存遗传信息,让自然的蛋白质。

“天然生物系统还没有发展到接受分子,他们之前从未见过,”说Steven Benner,扩大遗传字母表的先锋在Alachua应用分子进化的基础,我们。“Romesberg集团做了出色的密集的工作探索发现对自然系统容忍的空间。”

下一个级别的挑战是相对明确的,”Benner仍在继续。我们仍然需要工程师活细胞,使三磷酸核苷的代谢工程。喂养三磷酸腺苷的生长介质是相当昂贵的。

我想创建一个半合成生命的整个生态系统,包括其他细菌合成的生物。也许我们甚至可以构建多细胞半合成生物,Romesberg说。最终,我希望看到这个平台成为一个方法使一个真正的新药,实际的影响。”