Los organismos recodificados genómicamente expanden las funciones biológicas

Área de la Ciencia:

• Biología sintética Biología sintética.
• Genética microbiana genética de los microbios.
• Biología molecular La biología molecular.

Sus antecedentes:

• El código genético es casi universal, pero los codones stop pueden reasignarse.
• Escherichia coli se basa en el factor de liberación 1 (RF1) para reconocer los codones de parada UAG.
• La expansión de la diversidad de proteínas requiere métodos para incorporar aminoácidos no estándar.

Objetivo del estudio:

• Construir y caracterizar un organismo recodificado genómicamente (GRO) en Escherichia coli.
• Para permitir la reasignación del codón de parada UAG para nuevas funciones biológicas.
• Investigar el impacto de la expansión del código genético en las propiedades de las proteínas y la resistencia viral.

Principales métodos:

• Sustitución sistemática de todos los codones de parada UAG con codones UAA sinónimos en el genoma MG1655 de Escherichia coli.
• Eliminación del gen del factor de liberación 1 (RF1) para eliminar el reconocimiento de UAG.
• Caracterización del GRO resultante por su capacidad para incorporar aminoácidos no estándar y su resistencia al bacteriófago T7.

Principales resultados:

• Construcción exitosa de una cepa de Escherichia coli recodificada genómicamente donde los codones UAG son reasignados.
• Capacidad mejorada demostrada para la incorporación in vivo de aminoácidos no estándar, expandiendo la diversidad química de las proteínas.
• Se observó un aumento de la resistencia a la infección por bacteriófagos T7 en el GRO modificado.

Conclusiones:

• La recodificación genómica por reasignación de UAG es factible en Escherichia coli.
• Este enfoque mejora la utilidad de Escherichia coli para aplicaciones de biología sintética, incluida la ingeniería de proteínas.
• La expansión del código genético puede conferir rasgos ventajosos, como una mejor resistencia viral, en organismos modificados.