9月15日消息,哈佛大学George Church实验室在Nature发表研究,开发出名为AGENTEX(自动化遗传tRNA扩展)的技术,可用来设计全新的定制遗传密码,并将研究者几乎任意选择的氨基酸整合进蛋白质(DOI: 10.1038/s41586-026-10949-y)。
地球几乎所有生物都使用同一套对应20种氨基酸的遗传密码,而这套密码存在大量冗余——每个氨基酸由多个密码子编码。数十年来科学家尝试将部分冗余密码子重新指派给非天然氨基酸以扩展遗传密码,但此前一次只能重排少数几个密码子。借助AGENTEX,研究人员可构建最多包含34种氨基酸的新遗传密码。
突破来自对tRNA生物学的新认识:所有tRNA的3′端都带有CCA序列,末端腺苷酸是氨基酸的连接位点。此前学界认为氨酰tRNA合成酶(aaRS)只能给以3′ CCA结尾的tRNA挂载氨基酸,而Church团队发现可以对tRNA进行工程化改造,突破这一限制,从而大规模重编密码子-氨基酸对应关系。
这一技术将非天然氨基酸定点引入蛋白质的能力从"零星尝试"升级为"系统性定制",对含特殊官能团蛋白质、新型生物材料、具备非天然催化活性的酶设计具有直接应用价值,被视为合成生物学走向"自定义生命分子语法"的关键一步。
(来源:C&EN)