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  • Ein halbsynthetischer Organismus, der vermehrt genetische Informationen speichert und abruft

    • Ein halbsynthetischer Organismus, der vermehrt genetische Informationen speichert und abruft

    Titel Ein halbsynthetischer Organismus, der vermehrt genetische Informationen speichert und abruft
    Autoren Yorke Zhang, Jerod L. Ptacin, Emil C. Fischer, Hans R. Aerni, Carolina E. Caffaro, Kristine San Jose, Aaron W. Feldman, Court R. Turner, Floyd E. Romesberg
    Zeitschrift Natur
    Datum 05/29/2018
    DOI 10.1038/nature24659
    Einführung Das Leben auf der Erde speichert genetische Informationen seit jeher mit Hilfe eines Alphabets aus vier Buchstaben, das durch zwei grundlegende Basenpaare weitergegeben wird. Die synthetische Biologie zielt darauf ab, neue Lebensformen und Fähigkeiten zu entwickeln. Ein wichtiger Ansatz ist die Entwicklung halbsynthetischer Organismen (SSO), deren DNA zwei zusätzliche Buchstaben enthält, die ein einzigartiges, unnatürliches Basenpaar (UBP) bilden. In früheren Arbeiten wurde ein *Escherichia coli*-Stamm etabliert, der in der Lage ist, die notwendigen unnatürlichen Triphosphate über einen *Phaeodactylum tricornutum*-Nukleosid-Triphosphat-Transporter (PtNTT2) zu importieren, um ein Plasmid zu replizieren, das das UBP dNaM-dTPT3 enthält. Dieses SSO speichert zwar erfolgreich erweiterte genetische Informationen, doch ihre Abrufung erfordert die in vivo-Transkription des UBP in mRNA und tRNA, die anschließende Aminoacylierung der tRNA mit einer nicht-kanonischen Aminosäure (ncAA) und die effektive Beteiligung des UBP an der ribosomalen Dekodierung. Diese Studie beschreibt die In-vivo-Transkription von DNA, die dNaM und dTPT3 enthält, in mRNAs mit unterschiedlichen unnatürlichen Codons und tRNAs mit passenden unnatürlichen Anticodons. Wir berichten über ihre effiziente Dekodierung am Ribosom, die den präzisen Einbau von natürlichen oder nicht-kanonischen Aminosäuren in das grün fluoreszierende Superfolder-Protein (sfGFP) ermöglicht. Diese Ergebnisse zeigen, dass Wechselwirkungen, die über Wasserstoffbrückenbindungen hinausgehen, in jeder Phase des genetischen Informationsmanagements eine wichtige Rolle spielen. Die daraus resultierenden SSO können sowohl kodieren als auch auf erweiterte Informationen zugreifen und bilden eine vielseitige Plattform für die Entwicklung innovativer biologischer Systeme und Funktionen.
    Zitat Yorke Zhang, Jerod L. Ptacin, Emil C. Fischer, Hans R. Aerni, Carolina E. Caffaro, Kristine San Jose, Aaron W. Feldman, Court R. Turner, Floyd E. Romesberg. (2018). Ein halbsynthetischer Organismus, der vermehrt genetische Informationen speichert und abru
    Element Kohlenstoff (C) , Wasserstoff (H) , Stickstoff (N) , Sauerstoff (O) , Phosphor (P)
    Industrie Forschung & Labor , Pharmazeutische Industrie
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