遺伝コード2.0

遺伝物質の使用に対する新しいアプローチが発見されました。これにより、自然環境では前例のない特性を持つタンパク質を作成できます。 発見は、いつかこれらの新しい素材を取り入れた新しいまたは「改善された」生命体の創造につながるかもしれません。



DNAヘリックス



既存のすべての生命体では、 ヌクレオチドと呼ばれる遺伝コードの4つの「文字」がトリプレットで読み取られるため、3つのヌクレオチドアミノ酸をエンコードします。



しかし、これは以前のものでした...ケンブリッジ大学のジェイソン・チンと彼の同僚は、細胞機構を再設計し、四つ子( つまり4 )で遺伝コードを読み取るようにしました。



生命が今日まで使用している遺伝暗号では、4文字のヌクレオチドのトリプレットの64の可能な組み合わせがあります。 これらの遺伝的「言葉」はコドンと呼ばれます。 各コドンは、アミノ酸をコードするか、タンパク質鎖の産生停止するように細胞に指示します。 現在、チンのチームは、存在しないアミノ酸に「割り当てる」ことができる256個の空の4文字コドンを作成しました。 ( 翻訳者注:ヌクレオチドは化学的に結合するためではなく、コンパイラーのようなリボソームが64のコードすべてを「認識」し、コードに一致するアミノ酸を作成できるため、アミノ酸をコードすることを理解する必要があります。したがって、新しい256の組み合わせは「空」です通常のリボソームは、これらのコードをどうするかを知りません。「割り当てられる」必要があります



根本的な再設計



この結果を達成するために、チームはタンパク質生産のためのいくつかの細胞メカニズムを再構築する必要がありました。 しかし、彼らは機能するシステムを手に入れることをやめませんでした。 最終的な遺伝暗号が機能することを証明するために、彼らは四つ子コドンを2つの「非天然」アミノ酸に「割り当て」、それらを実際のタンパク質鎖に組み込みました。



Chinによれば、「これは並行した遺伝暗号の始まりです。」



強い絆



しかし、さらに興味深いことに、これら2つのアミノ酸は互いに反応して、通常はタンパク質を接続して3次元構造を形成するものを含む、さまざまな種類の化学結合を形成します。



タンパク質変性



通常のタイプの結合-ジスルフィド結合-は、温度や酸性度を変えることで破壊され、その結果、タンパク質の三次元形状が失われます。 たとえば、鶏卵は調理中にテクスチャと色を正確にこのプロセスによって変化させます 。タンパク質( 卵タンパク質 )のアルブミンは3次元構造を失い、物理的特性が変化します。



しかし、新しいアミノ酸はより強力な結合を作成するため、それらから形成されるタンパク質は、はるかに幅広い温度と環境で機能し、たとえば、消化管の不適切な場所で分解しない薬物の作成に役立ちます。



「これは、合成生物学の新しい理論的視野を開く大きなブレークスルーです」と、発見者の1人であるクレイグベンターは述べています。彼はロックビル研究所を率いており、現在、合成生物をゼロから作成しています。



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