Halvsyntetiske bakterier udskiller unaturlige proteiner

Syntetiske biologer søger at skabe nyt liv med former og funktioner, der ikke ses i naturen. Selvom videnskabsmænd er langt fra at lave en fuldstændig kunstig livsform, de har lavet semisyntetiske organismer, der har en udvidet genetisk kode, giver dem mulighed for at producere proteiner, der ikke er set før. Nu, forskere, der rapporterer i Journal of the American Chemical Society har optimeret en semisyntetisk bakterie til effektivt at producere proteiner indeholdende unaturlige aminosyrer.

Alle Jordens naturlige livsformer gemmer information ved hjælp af en fire-bogstavs genetisk kode bestående af nukleotiderne deoxyadenosin (dA), deoxyguanosin (dG), deoxycytidin (dC), og deoxythymidin (dT). Inden for DNA-dobbelthelixen, dA parrer med dT, og dG med dC, at danne "trinene" på DNA-stigen. For nylig, forskere har lavet syntetiske nukleotider, der kan parre sig med hinanden. Da de placerede disse unaturlige nukleotider i gener, bakterier kunne replikere DNA'et og omdanne sekvenserne til RNA og derefter proteiner, der indeholdt utraditionelle aminosyrer. Imidlertid, bakterier kan ofte ikke bruge disse syntetiske sekvenser lige så effektivt som de naturlige. Derfor, Lingjun Li, Floyd Romesberg og kolleger ønskede at optimere de unaturlige basepar for at forbedre proteinproduktionen.

Forskerne testede forskellige kombinationer af unaturlige basepar i E coli og observerede, hvilke der blev replikeret mest effektivt og producerede de højeste niveauer af et protein. Nogle af de syntetiske basepar var blevet testet før, hvorimod andre var nye variationer. Holdet brugte derefter disse optimerede basepar til at demonstrere, for første gang, en semisyntetisk organisme, der kunne lave et protein indeholdende flere unaturlige aminosyrer.