兩個人造的 nucleic acids 可以被轉譯成新的氨基酸

除了 A, G, C, T 外的另外兩個人造 nucleic acids：X for NaM 和 Y for TPT3。

The Scripps Research Institute 的 Dr. Floyd Romesberg 實驗室把 sfGFP (superfolder GFP) 裡轉成 Ser151 的 codon 從 TAC 改為 AXC，其 anti-codon 為 GYT。跟之前不同的是這次細菌能夠把這兩個人造 nucleic acids 轉成合成氨基酸 PrK 或是 pAzF 並且活得好好的。


Figure / Y Zhang et al, Nature 2017

NaMTP 和 TPT3 和天然的 nucleic acids 不一樣，不是 H-bonding 相接合，也不會和天然的 nucleic acids 接合成對。他們把 X 放入 GFP 的基因序列裡面後，需要在培養液中加入人造的 tRNA 才能讓細菌執行正常的轉譯(translation)，成功製造出 sfGFP。如果在把 S151 改成 X，那就需要加入人造 Methanosarcina mazei tRNA^Pyl(GYT) 和合成氨基酸 PrK，才能產生 sfGFP。他們也試了其他種的 tRNA：Methanococcus jannaschii TyrRS-tRNA^Tyr (pAzFRS-tRNA^pAzF(GYT))。同樣的把 tRNA^pAzF(GYT) 和合成氨基酸 pAzF 加入培養液後，也可以讓細菌成功製造出 sfGFP。

除此之外，他們也試著換 codon，把 TXC 換成 GXC。同樣的，當他們把對應的 tRNA^Pyl(GYC) 和合成氨基酸 PrK 放進培養液中後，細菌也可以成功的把 PrK 轉進 sfGFP 的氨基酸序列裡，製造出完整的 sfGFP。

原本的 A, T, C, G 只能轉成二十個氨基酸，多了這兩個後，可以組合的方式變多了，理論上可以拓展到共 152 個氨基酸。是說多出來的那一百多個要變成怎樣的氨基酸，可能需要再想想。XD



Nature / ‘Alien’ DNA makes proteins in living cells for the first time (2017)

Science / Scientists just added two functional letters to the genetic code (2017)

The Scientist / Six-Letter DNA Alphabet Produces Proteins in Cells


Paper:

Y Zhang et al, A semi-synthetic organism that stores and retrieves increased genetic information. Nature (2017)