第一个细菌,并且创建了一个完全重新设计的基因组

创建了细菌完全合成基因组,还可以使用更少的三联体产生蛋白质DNA碱基或密码子编码的标准生活所需的氨基酸。¹这个发现可以作为一个平台来开发具有独特性能的新型蛋白质。

遗传密码列出了DNA是如何转化为规则的消息指定一种蛋白质的氨基酸。基码包含三四个碱基胞嘧啶,鸟嘌呤,腺嘌呤、胸腺嘧啶可以编码蛋白质合成,将一个氨基酸在蛋白质合成蛋白质合成或终止。自然生物利用所有可能64密码子但只有20标准氨基酸,所以一些nucleobase三胞胎可以编码相同的氨基酸。新工程大肠杆菌细菌需要更少的transfer-RNAs(图示),携带氨基酸蛋白质的生产,和只有61密码子编码蛋白质的合成。

减少构建所需的密码子氨基酸生物合成中可能是有用的,所以正在努力简化蛋白的生产。杰森的下巴和他的同事在英国医学研究委员会分子生物学实验室已经令人印象深刻的步骤在这个方向,创造的一个变体大肠杆菌61密码子基因组包含四百万基地和超过18000的变化。的下巴和他的同事们已经取代了整个大约4000个基因的染色体大肠杆菌说,与化学合成基因组克莱德和记j·克雷格·文特尔研究所的我们,是谁的科学家之一第一个合成细胞早在2010年。²他们记录的基因组只使用61 64密码子,从而释放三个密码子可能用于编码小说氨基酸成蛋白质。这种规模的基因置换比任何完整基因组替代报道到目前为止。”

为了实现这一点,研究人员系统地取代了所有已知的两个密码子编码丝氨酸的实例和一个终止密码子与他们的同义密码子在细菌的DNA。我们的细菌非常类似于自然,他们产生相同的蛋白质,”说朱利叶斯Fredens参与了这项研究。合成细菌的变化是其DNA指令简单而表达相同的意思,因此细胞机制,解释这些指令也可以被修改。Fredens解释说,当特定的密码子替换,图示负责阅读这些密码子,将相应的氨基酸变得多余,可以删除。

科学家首先生成DNA序列计算,然后购买小块的合成序列,他们每个人在整个基因组的密室。然后用酵母DNA片段连接到一起并介绍了大构造成自然大肠杆菌细菌,细菌的自然基因的一部分替换为相应的合成版本。他们多次重复这个程序,替换相邻片段基因组的每一步。这是一个的端点大肠杆菌细菌,其中包含一个完全合成基因组对应我们的计算设计,与一些小的修正,我们识别和修复,Fredens说。”这是一个很有力的证明,从零开始构建生活所需的技术——其中一些是我们实验室的工作,这让设计师生物已成为现实的可能性。