Adición de monómeros α,α-disubstituidos y β-enlazados al código genético de un organismo

Área de la Ciencia:

• Biología sintética
• La bioquímica
• Biología molecular

Sus antecedentes:

• El código genético permite la incorporación de aminoácidos no canónicos, pero está limitado a los sustratos ribosómicos.
• Los métodos actuales para la ingeniería de las sintetasas dependen de los sustratos ribosómicos, creando un punto muerto evolutivo.
• Esto limita la diversidad química de las proteínas sintetizadas en las células vivas.

Objetivo del estudio:

• Para romper el estancamiento evolutivo en la expansión del código genético.
• Desarrollar un método para seleccionar las sintetasas que acilan los ARNt con sustratos no ribosómicos.
• Para expandir el alcance químico del código genético más allá de los aminoácidos naturales.

Principales métodos:

• Desarrollo de la visualización de ARNt para la selección directa de las sintetasas ortogonales.
• Selección de las sintetasas capaces de acilar ARNt ortogonales con monómeros no canónicos.
• Demostración de la incorporación celular específica del sitio de nuevas clases de aminoácidos.

Principales resultados:

• Se seleccionaron con éxito sintetasas ortogonales para ocho aminoácidos no canónicos y ocho NMC.
• Se incluye la selección de aminoácidos β, aminoácidos α,α-disubstituidos y β-hidroxiácidos.
• Se ha demostrado la incorporación celular genéticamente codificada y específica del sitio de los aminoácidos β y los aminoácidos α,α-disubstituidos en proteínas.

Conclusiones:

• La visualización de tRNA supera las limitaciones de la dependencia del sustrato ribosomal para la expansión del código genético.
• Este método permite la selección de sintetasas para una gama más amplia de monómeros no canónicos.
• Amplia la diversidad química de las proteínas y las aplicaciones potenciales de la biología sintética.