Запрограммированные бактерии есть что-то лишнее

Химик из Университета Райса Хань Сяо и его команда успешно расширили генетический код бактерии Escherichia coli к производству синтетического строительного блока, «неканонические аминокислоты».Результат-это живой индикатор для окислительного стресса.

Работа, мол, это шаг в сторону технологий, что позволит генерация новых белков и организмов с множеством полезных функций.

Их изучение появляется в прессе сотового журнал по химии.

Аминокислоты являются строительными блоками ДНК. В общем, организмов необходимо лишь 20 из них в программе весь набор белков, необходимых для жизни. Но Сяо, с помощью 1,8 млн. долларов США Национального института здоровья грант, как в 21-й аминокислоты позволят конструкции «неестественных организмов», которые служат конкретным целям.

Новое исследование делает только то, что по инженерии бактерий, чтобы произвести дополнительную аминокислоту, называют 5-гидрокси-триптофан (5HTP), которая появляется естественным образом в организме человека, как и предшественник нейромедиатора серотонина, но не в E. coli. Роман производства 5HTP приглашений, бактерии производят белок, который флуоресцирует, когда организм находится в состоянии метаболического стресса.

«Этот процесс требует очень много междисциплинарных технологий», — сказал Сяо. «В этом исследовании мы объединили синтетической химии, синтетической биологии и метаболической инженерии для создания штамма, который синтезирует и кодирует 21-го неканонических аминокислот, а затем использует его для получения желаемого протеина.»

Сказал Сяо Программирование автономного неестественно бактерий было в три этапа: во-первых, исследователи во главе с аспирантом Юда Чэнь создал bioorthogonal поступательного машинами и оборудованием для аминокислоты 5HTP. Во-вторых, они нашли и целевых пустой кодон-последовательность в ДНК или РНК, которая не вырабатывает белок … и генетически редактировал его, чтобы закодировать 5HTP. В-третьих, прививка фермента кластеров от других видов В Е. coli, они дали бактериям способности вырабатывать 5HTP.

«Эти 5HTP-содержащих белков, выделенных из запрограммированных бактерий, могут быть дополнительно помечены препараты или другие молекулы,» сказал Сяо. «Здесь мы покажем, само напряжение может служить индикатор жизни для активных форм кислорода, а предел обнаружения очень низка.»

В то время как исследователи сообщили о создании более чем 200 неканонические аминокислоты на сегодняшний день, большинство из них не могут быть синтезированы в их организмах. «Это было постоянной области в течение многих десятилетий, но ранее людей, ориентированных на химический состав», — сказал Сяо. «Наше видение заключается в том, чтобы инженер целых клеток с 21-й аминокислотой, которая позволит нам расследовать биологических или медицинских проблем в живых организмах, а не просто имеем дело с клетками в лаборатории.

«Перемещение этой технологии на хост вида избавляет от необходимости вводить искусственные строительные блоки в организм, потому что они могут синтезировать и использовать ее самостоятельно», — сказал он. «Что дает нам изучение неканонических аминокислот на более высоком, уровне организма».

В конечном счете, исследователи надеются, индивидуальные строительные блоки позволит целевых клеток, как при опухолях, чтобы сделать свои лечебные снадобья. «Это очень важное направление будущего для моей лаборатории,» сказал Сяо. «Мы хотим, чтобы клетки, чтобы выявить заболевание, принять более действенные медицинские препараты и выпускать их в режиме реального времени. Мы не думаю, что это слишком далеко».

Соавторами документа являются рис постдоки Хуан Тан, Люйшунь Ван И Зеру Тиан студент Адам Карденас и приглашенный ученый Xinlei Клык, и Абхишек Чаттерджи, профессор химии Бостонского колледжа. Сяо-это Норман ‘ Акермен-Уэлч молодого следователя и ассистента профессора химии.

В профилактике рака и научно-исследовательский институт Техас, Фонда им. Роберта А. Уэлча, Джон С. Данн Фонд совместных исследований премии и Хэмилл премии «Инновация» поддерживает научные исследования.

почувствуйте разницу: спонсорские возможности