科学家初次研制出包括6种碱基的有机体

一切生物的DNA都被四种碱基牢牢控制,但是The Scripps Research Institute(TSRI)和Synthorx公司的科学家奇观利用新技能让奇观再次发生。

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生物技能公司Synthorx近来宣告,TSRI研讨所和该公司的科学家在Floyd Romesberg博士的指导下成功研宣布第一个能够存储和检索遗传新增信息的半组成有机体。该有机体能够坚持、复制、转录和翻译组成的DNA碱基对,将各种非天然氨基酸(nnAAs)表达至蛋白质傍边。

Synthorx在通向发明真实的组成生命道路上又迈进了一步。这项今日宣布在《NATURE》杂志上的研讨突破了一起发明更多不同蛋白质的技能妨碍,该项技能将可能改进药物的特性,并为药物研制供给了经济高效的大规模环境。

Synthorx的科学家们引入了两种新的碱基,新的技能答应位点特异性掺入不同的非天然氨基酸,以创立新的全长链和功能性蛋白质。在该论文中,科学家们运用半组成生物体创立了一种绿色荧光蛋白(GFP)的变体,并在特定位点掺入了非天然氨基酸。实验显现,半组成有机体能够安稳地发生全长变体蛋白质,且具有与发生天然蛋白质类似的功率。

Romesberg博士说:“这是初次在任何细胞中经过六字母遗传字母表的解码来出产蛋白质,而不仅仅是天然的四字母遗传字母表。天然DNA碱基组合A ,T,G和C约束了能够制备的新的蛋白质医治剂的类型,我们利用新技能成功地将d5SICSTP和dNaMTP(缩写为X和Y)添加到遗传字母表中,现在我们扩展了碱基数量,这样便能够发生多种新的蛋白质,开发更广泛的用处,包含作为新的医治手法。”

DNA由四种称为核苷酸的碱基对构成,它们是:腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。仅仅是这四种碱基的组合形成了自然界一切生命的遗传物质,并为许多不同意图效劳,包含对氨基酸出产进行编码。

Romesberg博士和他的团队规划了另一个碱基对X和Y,这个碱基对之前被证明是由一个单细胞生物体安稳复制和保持的。四种天然DNA碱基被用于编码或拼写由20种天然氨基酸拼装的蛋白质。得益于新增的X和Y,现在原则上能够编码额定的152种新型氨基酸,以制备具有共同药理学性质的蛋白质,并提高蛋白质医治剂的安全性和成效。

Synthorx公司总裁兼首席执行官Laura Shawver博士说:“蛋白质疗法已经为患者带来了巨大的价值,但是用二十种天然氨基酸存在一些局限性,无法来纠正悉数问题。现在我们已经有了一个能够编码和翻译扩增遗传信息的半组成生物体,一个有用的体系来规划和扩展新的蛋白质医治手法,赋予生物制剂更好的药理学性质,使他们更有用、更安全、更方便地效劳患者。

2016年公司创始人之一Floyd Romesberg博士和团队科学家们就成功地把两种组成碱基集成进大肠杆菌菌株。大肠杆菌还添加了编码具有AXC和GXC密码子的mRNA,以及编码相应tRNA的DNA。他们成功的发明了一种改进过的tRNA以及相应的氨基酸,能辨认人工碱基,一起将人工组成的氨基酸运输到核糖体中。在那里,这些氨基酸被整合进了大肠杆菌所表达的蛋白中。一起,研讨人员还运用了多种检测技能证明了,这种蛋白中确实存在人工组成的氨基酸。

罗马斯堡博士实验室的研讨生Yorke Zhang(论文的第一作者)解释说:“半组成生物体有一些内置的保证办法,将多种非天然氨基酸特异性掺入到任何巨细的蛋白质中(从小肽到大生物制剂),并有用且稳健地制造这些改进的蛋白质医治剂,这项研讨所完成的工作曾经是不可能完成的。”

Shawver博士总结说:“这项研讨是一个巨大的技能腾跃,关于药物的发现和开发将是十分有价值的,现在我们能够规划和制造想要的蛋白质医治药物,而且发明一种全新的、个体化的药物,这项新技能将极大改进我们医治疾病的方法。”(新浪医药编译/范东东)

文章参考来历:Scientists at TSRI and Synthorx Create the First Semi-Synthetic Organism to Encode and Translate Expanded Genetic Information Into a Novel Protein With Different Non-Natural Amino Acids

*声明:本文由入驻新浪医药新闻作者撰写,观念仅代表作者自己,不代表新浪医药新闻立场。

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