Две исследовательских группы создали собственного рода «синтетическую» судьбу: бактерии, строящие протеины с аминокислотами, отысканными ни в каких вторых организмах на планете. Новая работа, сообщил в выпуске 20 апреля Науки (стр 498 и 501), имел возможность открыть новое отделение молекулярной биологии, разрешив исследователям создать souped наркотики и другие протеины, включающие ранее неиспользованные аминокислоты.Жизнь придирчива.
Организмы включают лишь 20 аминокислот в протеины, тогда как химики могут сделать много таких стандартных блоков. Исследователи продолжительно желали применять эти аминокислоты для протеинов, которые могут выполнить новые функции. Они могут сделать это в пробирках методом химического приложения неестественных аминокислот к молекулярным шаттлам, названным РНК перемещения (тРНК) молекулы, тогда переправляющие их груз к молекулярным автомобилям, названным рибосомами, додающими их к растущим протеинам. Но получение живых организмов сделать те шаги выяснилось неосуществимым, до сих пор.
В живых организмах протеины, названные aminoacyl синтетазами тРНК (aaRSs), связывают аминокислоты со собственными соответствующими тРНК. Так одна группа, во главе с химиком Питером Шульцем в НИИ Scripps в Ла-Хойе, Калифорния, генетически спроектировал aaRS, добывающий неестественную аминокислоту (названный O метилом L тирозин) и связывающий его с партнером по тРНК.
Бригада также должна была спроектировать их тРНК для признания продукта неповторимого генетического кода, что они ввели в ген – кодекс, сообщивший E. coli машинное оборудование вставлять неестественную аминокислоту в протеин. Это трудилось: жук засунул новую аминокислоту практически 100% времени, которое к этому обратились прося сделать так.Вторая несколько, во главе с химическим биологом Полом Шиммелем в Скриппсе и Филиппе Марлье в Evologic в Эври, Франция, выбрала второй подход. Примерно добрая половина всего aaRSs делает функцию редактирования, перепроверяющую, чтобы удостовериться, что надлежащая аминокислота связана с верной тРНК.
В случае если редактор находит неточность, она обрезает от неправильной аминокислоты, давая тРНК новый шанс загрузить верный. Так, Шиммель и его коллеги часть редактирования одного aaRS, изменение, разрешившее ему загружать неестественные аминокислоты на тРНК, тогда с готовностью включенные в протеины.
Новые изучения являются «ответственными этапами для области», говорит Дэвид Лю, химик в Гарвардском университете в Кембридже, также трудившийся над слиянием неестественных аминокислот в протеины.