E para proteína sintética programable. Genoma de coli

Un equipo de biólogos sintéticos de Yale informa que pudieron volver a escribir códigos genéticos e coli-La novela organismo genérico recurrente (GRO) con un código de parada, utilizando una plataforma celular que permitieron la producción de nuevas clases de proteínas sintéticas. Estas proteínas sintéticas, dicen los investigadores, ofrecen promesas de muchas aplicaciones médicas e industriales que pueden beneficiar a la sociedad y la salud humana.

La construcción de GRO, conocida como "ocre", se comprime completamente sin sentido, o un código "impuro" en una sola codificación, se describe en un nuevo estudio "Una ingeniería de organismo genómicamente renovada con una codificación de detención " En Naturaleza,

"Esta investigación nos permite hacer preguntas fundamentales sobre las moléculas de los códigos genéticos", Fahren Eisack, PhD, Yale School of Medicine Molecular, Cellular and Development Biology Professor and Biomedical Engineering en Yale School of Engineer -Secretario del documento. "También demuestra la capacidad de diseñar el código genético para eliminar las proteínas y la multicultura en una nueva era de bioterapéuticos y biomateriales programables".

Enfoque de síntesis

"El código genético se conserva en todos los dominios de la vida, pero las excepciones han revelado la variación en las tareas de codificación y los factores de traducción relacionados. Inspirados en esta prominencia natural, los enfoques sintéticos han demostrado el reemplazo de los genéticos de todo el gen en la fabricación de organismos genuinamente reconstruidos (GRO) con códigos genéticos alternativos ”, han escrito los investigadores.

"Sin embargo, cualquier intento ha aprovechado por completo la plasticidad del factor de traducción y la degeneración de codificación para comprimir la función de traducción en un solo codón y evaluar la posibilidad de un código no designado. Aquí describimos la fabricación y caracterización de Ocher, un GRO que comprime perfectamente una función de traslación en un solo codón. Reemplazamos 1.195 TGA Stop Codon con sinónimo de TAA en Statag Escherichia coli C321.ca. Luego diseñamos el factor de liberación 2 (RF2) y TRNA^TRP Para reducir el reconocimiento indígena de UGA, traduciendo cuatro códigos para tareas no designadas.

"Ochar, usa el UAA como el único codón de parada, en el que UGG que codifica Triptophyne y UAG y UGA con más del 99% de precisión a dos aminoácidos no estándar diferentes en proteínas individuales con más del 99% de precisión. Comprime completamente el codón de parada degenerado en un solo codón y representa un paso significativo hacia un código de 64 códigos que no son Dagnett que permitirá la producción precisa de proteínas sintéticas multifuncionales con utilidad generalizada.

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Publicado en un estudio de 2013 por el equipo avanzado, publicado CienciaQue describió primero la creación de Gro. En ese estudio, los investigadores demostraron nuevas soluciones para proteger genéticamente a los organismos ingenieros y a la química "antinatural" o hecha por el hombre con proteínas sintéticas y nuevas secciones de biometría.

Geru es un paso importante para crear un código genético no neutral e coliEspecialmente, que ideal para producir proteínas sintéticas con múltiples aminoácidos sintéticos individuales, según JC Rignhart, PhD, profesor asociado y estudio de fisiología celular y molecular en la Facultad de Medicina de Yale, Escuela de Medicina de Yale en Co-Centers Writer. Llamó al éxito "una pieza profunda de ingeniería de genoma entera, que se basa en más de 1,000 ediciones precisas en una escala de exceso de cualquier logro de ingeniería que hemos hecho anteriormente".

En particular, los investigadores eliminaron dos de los tres codones de parada que terminan la producción de proteínas. El genoma renovado volvió a apropiarse de cuatro codones para tareas no designadas, incluidos dos códigos de parada de recurrencia, que están dedicados a aminoácidos no estándar o antinaturales a la proteína. Además de comenzar miles de ediciones precisas en genomas, la tarea requiere la reingeniería del diseño dirigido por IA y los factores esenciales de traducción de proteínas y ARN, que son capaces de agregar dos aminoácidos no estándar en su libro de recetas.

Estos aminoácidos no estándar imitan las proteínas con muchas propiedades nuevas, como los productos biológicos programables, como la baja inmunogenidad o la biométrica con mayor conductividad.

Isaac está entusiasmado con lo que él describe como una aplicación potencial "asesina" para los biológicos de proteínas programables que la nueva plataforma será posible. Dicha aplicación incluye fármacos de proteínas de ingeniería con química sintética, que reducen la dosis o la frecuencia de respuestas inmunes indeseables. El equipo informó dicha aplicación en 2022 utilizando su GRO de primera generación. EstudiarEn ese estudio, codificó aminoácidos no estándar en proteínas, lo que realiza un enfoque seguro y de control para ajustar adecuadamente la media vida de las proteínas biológicas.

La nueva célula ocre expande estas habilidades para su uso en la fabricación de biología multifuncional. Isaac y Rhinhart actualmente actúan como asesores de Pearl Bio, un spin-off de Yale biotecnología que tiene tecnología licenciada para la comercialización de biológicos programables.