Синтетические биологи стремятся создать новую жизнь с формами и функциями, не встречающимися в природе. Хотя ученым еще далеко до создания полностью искусственной формы жизни, они создали полусинтетические организмы с расширенным генетическим кодом, позволяющим им производить невиданные ранее белки. Теперь исследователи, опубликовавшие сообщение в журнале Американского химического общества, оптимизировали полусинтетические бактерии для эффективного производства белков, содержащих неестественные аминокислоты.
Все естественные формы жизни на Земле хранят информацию, используя четырехбуквенный генетический код, состоящий из нуклеотидов дезоксиаденозина (dA), дезоксигуанозина (dG), дезоксицитидина (dC) и дезокситимидина (dT). В двойной спирали ДНК пары dA с dT и dG с dC образуют «ступени» лестницы ДНК. Недавно исследователи создали синтетические нуклеотиды, которые могут образовывать пары друг с другом. Когда они поместили эти неестественные нуклеотиды в гены, бактерии смогли реплицировать ДНК и преобразовать последовательности в РНК, а затем в белки, содержащие нетрадиционные аминокислоты. Однако бактерии часто не могут использовать эти синтетические последовательности так же эффективно, как природные. Поэтому Линджун Ли, Флойд Ромесберг и их коллеги хотели оптимизировать неестественные пары оснований для улучшения производства белка.
Исследователи тестировали различные комбинации неестественных пар оснований в E. coli и наблюдали, какие из них воспроизводятся наиболее эффективно и производят самые высокие уровни белка. Некоторые из пар синтетических оснований уже тестировались ранее, тогда как другие представляли собой новые вариации. Затем команда использовала эти оптимизированные пары оснований, чтобы впервые продемонстрировать полусинтетический организм, который мог бы производить белок, содержащий несколько неприродных аминокислот.