合成大肠杆菌可编码所有常见氨基酸 | Nature论文

根据本周《自然》在线发表的一篇论文Total synthesis of Escherichia coli with a recoded genome，一种合成大肠杆菌（Escherichia coli）只需有限的蛋白质合成指令，就能编码所有常见氨基酸。这项研究为设计并合成出拥有有益但不常见功能的细菌铺平了道路。

合成基因组的设计，实现同义密码子压缩的特定重新编码方案

来源：Fredens et al.

遗传密码由A、C、G、T四个不同的化学碱基（或核苷酸）组成。这些核苷酸按顺序每三个碱基组成一个密码，每个三联体“密码子”代表了一个特定氨基酸的插入或一个蛋白合成的终止信号。密码子一共有64种，但氨基酸只有20种，因此，一种氨基酸可以对应多种密码子。这说明遗传密码本身就是冗余的。

合成基因组的逆合成

来源：Fredens et al.

英国医学研究理事会分子生物学实验室的Jason Chin和同事对大肠杆菌的全部基因组进行了重新编码，由此得到的微生物只需59个密码子而不是全部61个密码子，就能编码所有常见氨基酸。此外，作者还对三个终止密码子中的一个进行了重新编码。这一研究表明遗传密码是可以压缩的，即使缺失了特定密码子仍能维持细菌的生命。将来，这些缺失的密码子或能替换成编码非天然氨基酸的新序列，有望设计出能产生非天然生物聚合物的合成细菌。

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Nature|doi:10.1038/s41586-019-1192-5

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Total synthesis of Escherichia coli with a recoded genome

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