Расширенный генетический код

Расширенный генетический код — это искусственно модифицированный генетический код , в котором один или несколько специфических кодонов были перераспределены для кодирования аминокислоты , которая не входит в число 22 распространенных естественно кодируемых протеиногенных аминокислот . ^{[ 1 ]}

Ключевыми предпосылками расширения генетического кода являются:

нестандартную аминокислоту, которую нужно кодировать,
неиспользованный кодон для принятия,
тРНК , которая узнает этот кодон, и
тРНК -синтетаза , которая распознает только эту тРНК и только нестандартную аминокислоту.

Расширение генетического кода — это область исследований синтетической биологии , прикладной биологической дисциплины, целью которой является создание живых систем для полезных целей. Расширение генетического кода обогащает репертуар полезных инструментов, доступных науке.

В мае 2019 года исследователи сообщили о создании новой синтетической (возможно, искусственной ) формы жизнеспособной жизни , варианта бактерий Escherichia coli , путем сокращения естественного числа 64 кодонов в бактериальном геноме до 61 кодона. (удаление двух из шести кодонов, кодирующих серин , и одного из трех стоп-кодонов ) – из которых 59 использовались для кодирования 20 аминокислоты . ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

Введение

Примечательно, что генетический код всех организмов в основном одинаков, так что все живые существа используют один и тот же «генетический язык». ^{[ 4 ]} В целом введение в белки живых клеток новых функциональных неприродных аминокислот нарушает универсальность генетического языка, что в идеале приводит к альтернативным формам жизни. ^{[ 5 ]} Белки производятся благодаря молекулам системы трансляции, которые декодируют сообщения РНК в строку аминокислот. Перевод информационной генетической информации, содержащейся в РНК (мРНК), в белок катализируется рибосомами . Транспортные РНК (тРНК) используются в качестве ключей для декодирования мРНК в кодируемый ею полипептид . ТРНК распознает специфический трехнуклеотидный кодон в мРНК с комплементарной последовательностью, называемой антикодоном, в одной из ее петель. Каждый трехнуклеотидный кодон транслируется в одну из двадцати встречающихся в природе аминокислот. ^{[ 6 ]} Для любого кодона существует по крайней мере одна тРНК, а иногда одну и ту же аминокислоту кодируют несколько кодонов. Многие тРНК совместимы с несколькими кодонами. Фермент, называемый аминоацил-тРНК-синтетазой, ковалентно присоединяет аминокислоту к соответствующей тРНК. ^{[ 7 ]} Большинство клеток имеют разные синтетазы для каждой аминокислоты (20 или более синтетаз). С другой стороны, некоторые бактерии имеют менее 20 аминоацил-тРНК-синтетаз и вводят «недостающие» аминокислоты путем модификации структурно родственной аминокислоты ферментом аминотрансферазой . ^{[ 8 ]} Особенностью, используемой при расширении генетического кода, является тот факт, что аминоацил-тРНК-синтетаза часто распознает не антикодон, а другую часть тРНК, а это означает, что если бы антикодон мутировал, кодировка этой аминокислоты изменилась бы на новый кодон. В рибосоме информация в мРНК транслируется в конкретную аминокислоту, когда кодон мРНК совпадает с комплементарным антикодоном тРНК, а присоединенная аминокислота добавляется к растущей полипептидной цепи. Когда он высвобождается из рибосомы, полипептидная цепь сворачивается в функционирующий белок. ^{[ 7 ]}

Чтобы включить новую аминокислоту в генетический код, требуется несколько изменений. Во-первых, для успешной трансляции новой аминокислоты кодон, которому присвоена новая аминокислота, уже не может кодировать одну из 20 природных аминокислот. Обычно используется нонсенс-кодон ( стоп-кодон ) или четырехосновный кодон. ^{[ 6 ]} Во-вторых, необходима новая пара тРНК и аминоацил-тРНК-синтетазы, они называются ортогональным набором. Ортогональный набор не должен вступать в перекрестные помехи с эндогенными наборами тРНК и синтетазы, но при этом быть функционально совместимым с рибосомой и другими компонентами аппарата трансляции. Активный центр синтетазы модифицируется, чтобы принимать только новую аминокислоту. Чаще всего библиотеку мутантных синтетаз проверяют на наличие той, которая заряжает тРНК нужной аминокислотой. Синтетаза также модифицирована, чтобы распознавать только ортогональную тРНК. ^{[ 6 ]} Пара тРНК-синтетаз часто создается в других бактериях или эукариотических клетках. ^{[ 9 ]}

В этой области исследований 20 кодируемых протеиногенных аминокислот называются стандартными аминокислотами или, альтернативно, природными или каноническими аминокислотами, а добавленные аминокислоты называются нестандартными аминокислотами (NSAA) или неприродными аминокислотами. uAA; термин, не используемый в статьях, посвященных природным непротеиногенным аминокислотам (таким как фосфосерин ) или неканоническим аминокислотам.

Нестандартные аминокислоты

Первым элементом системы является аминокислота, добавляемая в генетический код определенного штамма организма.

было добавлено более 71 различного NSAA . К различным штаммам E. coli , дрожжевым клеткам или клеткам млекопитающих ^{[ 10 ]} Из-за технических деталей (более простой химический синтез NSAA, меньше перекрестных помех и более легкая эволюция аминоацил-тРНК-синтазы), NSAA обычно больше стандартных аминокислот и чаще всего имеют фенилаланиновое ядро, но с большим разнообразием различных заместителей. Они обеспечивают широкий набор новых функций, таких как маркировка (см. рисунок) в качестве флуоресцентного репортера ( например, дансилаланин). ^{[ 11 ]} или для получения трансляционных белков в E. coli с эукариотическими посттрансляционными модификациями ( например , фосфосерин, фосфотреонин и фосфотирозин). ^{[ 10 ]}^{[ 12 ]}

Об основополагающей работе сообщил Рольф Фюртер, который в одиночку использовал дрожжевую тРНК. ^ПхеПара /PheRS для включения п-йодфенилаланина в E. coli . ^{[ 13 ]}

Неприродные аминокислоты, включенные в белки, включают аминокислоты, содержащие тяжелые атомы, для облегчения некоторых рентгеновских кристаллографических исследований; аминокислоты с новыми стерическими/упаковочными и электронными свойствами; фотосшивающие аминокислоты, которые можно использовать для исследования белок-белковых взаимодействий in vitro или in vivo; кето-, ацетилен-, азид- и боронат-содержащие аминокислоты, которые можно использовать для селективного введения большого количества биофизических зондов, меток и новых химических функциональных групп в белки in vitro или in vivo ; окислительно-восстановительные активные аминокислоты для исследования и модуляции переноса электронов; фотокаркасные и фотоизомеризуемые аминокислоты для фоторегуляции биологических процессов; металлсвязывающие аминокислоты для катализа и обнаружения ионов металлов; аминокислоты, которые содержат флуоресцентные или инфракрасные активные боковые цепи для исследования структуры и динамики белка; α-гидроксикислоты и D -аминокислоты как зонды конформации основной цепи и взаимодействий водородных связей; сульфатированные аминокислоты и миметики фосфорилированных аминокислот как зонды посттрансляционных модификаций. ^{[ 14 ]}^{[ 15 ]}^{[ 16 ]}

Доступность нестандартной аминокислоты требует, чтобы организм либо импортировал ее из среды, либо биосинтезировал. В первом случае неприродную аминокислоту сначала синтезируют химическим путем в ее оптически чистой L -форме. ^{[ 17 ]} Затем его добавляют в среду роста клеток. ^{[ 10 ]} Библиотеку соединений обычно тестируют на предмет использования при включении новой аминокислоты, но это не всегда необходимо, например, различные транспортные системы могут обрабатывать неприродные аминокислоты с аполярными боковыми цепями. Во втором случае необходимо разработать путь биосинтеза, например, штамм E. coli , который биосинтезирует новую аминокислоту (п-аминофенилаланин) из основных источников углерода и включает ее в свой генетический код. ^{[ 16 ]}^{[ 18 ]}^{[ 19 ]} Другой пример: производство фосфосерина, естественного метаболита, и, следовательно, требующее изменения потока его пути для увеличения его производства. ^{[ 12 ]}

Назначение кодонов

Другим элементом системы является кодон, который соответствует новой аминокислоте. ^{[ нужна ссылка ]}

Основная проблема расширения генетического кода заключается в отсутствии свободных кодонов. Генетический код имеет неслучайную структуру, которая показывает явные признаки различных фаз первичной эволюции, однако с тех пор он застыл на месте и почти повсеместно сохраняется. ^{[ 20 ]} Тем не менее, некоторые кодоны встречаются реже, чем другие. Фактически, у E. coli (да и у всех организмов) использование кодонов неодинаково, а представлено несколько редких кодонов (см. таблицу), самым редким из которых является янтарный стоп-кодон (UAG).

Использование кодонов в *E. coli* ^{[ 21 ]}
Codon	Amino acid	Abundance (%)
UUU	Phe (F)	1.9
UUC	Phe (F)	1.8
UUA	Leu (L)	1.0
UUG	Leu (L)	1.1
CUU	Leu (L)	1.0
CUC	Leu (L)	0.9
CUA	Leu (L)	0.3
CUG	Leu (L)	5.2
AUU	Ile (I)	2.7
AUC	Ile (I)	2.7
AUA	Ile (I)	0.4
AUG	Met (M)	2.6
GUU	Val (V)	2.0
GUC	Val (V)	1.4
GUA	Val (V)	1.2
GUG	Val (V)	2.4
UCU	Ser (S)	1.1
UCC	Ser (S)	1.0
UCA	Ser (S)	0.7
UCG	Ser (S)	0.8
CCU	Pro (P)	0.7
CCC	Pro (P)	0.4
CCA	Pro (P)	0.8
CCG	Pro (P)	2.4
ACU	Thr (T)	1.2
ACC	Thr (T)	2.4
ACA	Thr (T)	0.1
ACG	Thr (T)	1.3
GCU	Ala (A)	1.8
GCC	Ala (A)	2.3
GCA	Ala (A)	0.1
GCG	Ala (A)	3.2
UAU	Tyr (Y)	1.6
UAC	Tyr (Y)	1.4
UAA	Stop	0.2
UAG	Stop	0.03
CAU	His (H)	1.2
CAC	His (H)	1.1
CAA	Gln (Q)	1.3
CAG	Gln (Q)	2.9
AAU	Asn (N)	1.6
AAC	Asn (N)	2.6
AAG	Lys (K)	3.8
AAA	Lys (K)	1.2
GAU	Asp (D)	3.3
GAC	Asp (D)	2.3
GAA	Glu (E)	4.4
GAG	Glu (E)	1.9
UGU	Cys (C)	0.4
UGC	Cys (C)	0.6
UGA	Stop	0.1
UGG	Trp (W)	1.4
CGU	Arg (R)	2.4
CGC	Arg (R)	2.2
CGA	Arg (R)	0.3
CGG	Arg (R)	0.5
AGU	Ser (S)	0.7
AGC	Ser (S)	1.5
AGA	Ser (S)	0.2
AGG	Ser (S)	0.2
GGU	Gly (G)	2.8
GGC	Gly (G)	3.0
GGC	Gly (G)	0.7
GGA	Gly (G)	0.9

Подавление янтарных кодонов

Возможность переназначения кодонов была реализована Normanly et al. в 1990 году, когда жизнеспособный мутантный штамм E. coli UAG («янтарный») прочитал стоп-кодон . ^{[ 22 ]} Это стало возможным благодаря редкости этого кодона и тому факту, что только фактор высвобождения 1 заставляет янтарный кодон завершать трансляцию. Позже в лаборатории Шульца тРНКТир/тирозил-тРНК-синтетаза (ТирРС) из Methanococcus jannaschii , архебактерии, ^{[ 6 ]} использовался для введения тирозина вместо STOP, значения по умолчанию для янтарного кодона. ^{[ 23 ]} Это стало возможным благодаря различиям между эндогенными бактериальными синтезами и ортологичными архейными синтазами, которые не узнают друг друга. Впоследствии группа разработала ортологональную пару тРНК/синтаза для использования нестандартной аминокислоты О -метилтирозин. ^{[ 6 ]} За этим последовал более крупный нафтилаланин. ^{[ 24 ]} и фотосшивающий бензоилфенилаланин, ^{[ 25 ]} что доказало потенциальную полезность системы.

Янтарный кодон является наименее используемым кодоном в Escherichia coli , но его захват приводит к существенной потере приспособленности. Фактически, одно исследование показало, что по крайней мере 83 пептида больше всего пострадали от чтения. ^{[ 26 ]} Кроме того, маркировка была неполной. Как следствие, было создано несколько штаммов для снижения затрат на пригодность, включая удаление всех янтарных кодонов из генома. В большинстве штаммов E. coli K-12 (а именно Escherichia coli (молекулярная биология) для родословных штаммов) имеется 314 стоп-кодонов UAG. Следовательно, на их замену был потрачен колоссальный объем работы. Один из подходов, впервые предложенный группой профессора Джорджа Черча из Гарварда, получил название MAGE в CAGE: он основывался на мультиплексной трансформации и последующей рекомбинации штаммов для удаления всех кодонов UAG — последняя часть представляла собой точку остановки в первой статье, ^{[ 27 ]} но был преодолен. В результате был получен штамм E. coli C321.ΔA, у которого отсутствуют все кодоны UAG и RF1. ^{[ 28 ]} Это позволило провести эксперимент с этим штаммом, чтобы сделать его «зависимым» от аминокислоты бифенилаланина путем развития нескольких ключевых ферментов, которые структурно нуждаются в нем, тем самым поставив его расширенный генетический код под положительный отбор. ^{[ 29 ]}

Переназначение редкого смыслового кодона

Помимо янтарного кодона, также рассматривались возможности использования редких смысловых кодонов. Кодон AGG кодирует аргинин, но штамм был успешно модифицирован, чтобы кодировать 6 -N -аллилоксикарбониллизин. ^{[ 30 ]} Другим кандидатом является кодон AUA, который необычен тем, что соответствующая ему тРНК должна дифференцироваться от AUG, который кодирует метионин (изначально изолейцин, отсюда и его местоположение). Для этого у тРНК AUA есть специальное основание — лизидин. Удаление синтазы ( tilS ) стало возможным благодаря замене нативной тРНК на тРНК Mycoplasma mobile (без лизидина). Снижение приспособленности является первым шагом к тому, чтобы заставить штамм потерять все экземпляры AUA, что позволит использовать его для расширения генетического кода. ^{[ 31 ]}

Штамм E. coli Syn61 представляет собой вариант, в котором все использование кодонов TCG (Ser), TCA (Ser), TAG (STOP) устраняются с использованием синтетического генома (см. § Перекодированный синтетический геном ниже). Путем удаления ненужных генов тРНК и RF1 был получен штамм Syn61Δ3. Затем три освобожденных кодона становятся доступными для добавления трех специальных остатков, как показано на штамме «Syn61Δ3(ev4)». ^{[ 32 ]}

Четыре основных (квадруплетных) кодона

Хотя триплетные кодоны являются основой генетического кода в природе, запрограммированный сдвиг рамки на +1 представляет собой естественный процесс, который позволяет использовать четырехнуклеотидную последовательность (квадруплетный кодон) для кодирования аминокислоты. ^{[ 33 ]} Недавние разработки в области инженерии генетического кода также показали, что квадруплетный кодон можно использовать для кодирования нестандартных аминокислот в экспериментальных условиях. ^{[ 34 ]}^{[ 35 ]}^{[ 36 ]} Это позволило одновременно использовать две неприродные аминокислоты, п- азидофенилаланин (pAzF) и N6-[(2-пропинилокси)карбонил]лизин (CAK), которые сшиваются друг с другом посредством циклоприсоединения Хьюсгена . ^{[ 37 ]} Учетверенное декодирование в неперекодированных штаммах дикого типа очень неэффективно. ^{[ 37 ]} Это связано с тем, что взаимодействие сконструированных тРНК с тройными комплексами или другими компонентами трансляции не такое благоприятное и сильное, как с клеточными эндогенными элементами трансляции. ^{[ 38 ]} Эту проблему можно решить путем специфической разработки и развития тРНК, которая может декодировать четверные кодоны в неперекодируемых штаммах. ^{[ 39 ]} Таким способом можно создать до 4 различных квадруплетных ортогональных пар тРНК/тРНК-синтетазы. ^{[ 40 ]} Подход к декодированию квадруплетных кодонов также был применен при создании вакцины против ВИЧ-1. ^{[ 41 ]}

пара тРНК/синтетаза

Другим ключевым элементом является пара тРНК/синтетаза.

Ортологичный набор синтетазы и тРНК можно мутировать и подвергать скринингу посредством направленной эволюции, чтобы зарядить тРНК другой, даже новой аминокислотой. Мутации в плазмиду, содержащую эту пару, могут быть внесены с помощью подверженной ошибкам ПЦР или с помощью вырожденных праймеров для активного сайта синтетазы. Отбор включает в себя несколько раундов двухэтапного процесса, в ходе которого плазмиду переносят в клетки, экспрессирующие хлорамфениколацетилтрансферазу с преждевременным янтарным кодоном. В присутствии токсичного хлорамфеникола и неприродной аминокислоты выжившие клетки будут переопределять янтарный кодон, используя ортогональную тРНК, аминоацилированную либо стандартными аминокислотами, либо неприродной аминокислотой. Чтобы удалить первую, плазмиду встраивают в клетки с геном барназы (токсичным) с преждевременным янтарным кодоном, но без неприродной аминокислоты, удаляя все ортогональные синтезы, которые специфически не распознают неприродную аминокислоту. ^{[ 6 ]} Помимо перекодирования тРНК в другой кодон, их можно мутировать для распознавания кодона с четырьмя основаниями, что открывает дополнительные свободные варианты кодирования. ^{[ 42 ]} В результате неприродная аминокислота приобретает разнообразные физико-химические и биологические свойства, чтобы ее можно было использовать в качестве инструмента для изучения структуры и функции белка или для создания нового или улучшенного белка для практических целей.

Ортогональные множества в модельных организмах

Ортогональные пары синтетазы и тРНК, которые работают для одного организма, могут не работать для другого, поскольку синтетаза может неправильно аминоацилировать эндогенные тРНК или сама тРНК неправильно аминоацилироваться эндогенной синтетазой. В результате наборы, созданные на сегодняшний день, различаются между организмами.

Пара	Источник	кишечная палочка	Дрожжи	Млекопитающие	Примечания и ссылки
тРНК ^Тир-ТирРС	Метанококк Яннаскии	Да	Нет	Нет
тРНК ^Свет–LysRS	Пирококк хорикошии	Да	Нет	Нет	^{[ 43 ]}
тРНК ^Глу-ГлюРС	Пирококк хорикошии	Да	Нет	Нет	^{[ 44 ]}
тРНК ^Лео-Их	тРНК: мутант Halobacterium sp. RS: Methanobacterium thermoautotropicum.	Да	Нет	Нет	^{[ 45 ]}
тРНК ^Янтарь-PylRS	Methanosarcina barkeri и Methanosarcina mazei	Да	Да	Да	^{[ 46 ]}
тРНК ^Янтарь- 3-йодтирозил -RS	RS: вариант Methanocaldococcus jannaschii aaRS	Да	Нет	Нет	^{[ 47 ]}
тРНК ^{Тир/Янтарь}-ТирРС	кишечная палочка	Нет	Да	Нет	Сообщалось в 2003 году, ^{[ 48 ]} упоминается в 2014 г. LeuRS ^{[ 49 ]}
тРНК ^{i Met}-ГлнРС	тРНК: человек РС: кишечная палочка	Нет	Да	Нет	Переключился на кодон Amber. ^{[ 50 ]}
тРНК ^{я встретил}-ТирРС	тРНК: Escherichia coli RS: S. cerevisiae	Да	Да	Нет	Переключился на кодон Amber. ^{[ 50 ]}
тРНК ^{Лев/Янтарь}-Их	кишечная палочка	Нет	Да	Да	Обнаружен в 2004 году и мутировал в 2-аминооктановую кислоту, о -метилтирозин и о- нитробензилцистеин. ^{[ 49 ]} В дрожжах вырабатывается 4,5-диметокси-2-нитробензилсерин, ^{[ 51 ]}^{[ 52 ]} протестирован на мышах и клетках млекопитающих с использованием светочувствительного 4,5-диметокси-2-нитробензилцистеина. ^{[ 53 ]}^{[ 54 ]}
тРНК ^Тир-ТирРС	Бацилла стеаротермофильная	Нет	Нет	Да	^{[ 9 ]}
тРНК ^Трп-TrpRS	Bacillus subtilis , RS модифицированный	Нет	Нет	Да	Новая АК — это 5-OH Trp. ^{[ 55 ]}

В 2017 году сообщалось о мыши с расширенным генетическим кодом, которая может производить белки с неприродными аминокислотами. ^{[ 56 ]}

Ортогональные рибосомы

Подобно ортогональным тРНК и аминоацил-тРНК-синтетазам (aaRS), ортогональные рибосомы были созданы для работы параллельно с природными рибосомами. Ортогональные рибосомы в идеале используют транскрипты мРНК, отличные от их природных аналогов, и в конечном итоге также должны использовать отдельный пул тРНК. Это должно частично облегчить потерю приспособленности, которая в настоящее время все еще возникает из-за таких методов, как подавление янтарных кодонов. Кроме того, ортогональные рибосомы можно мутировать и оптимизировать для конкретных задач, например, для распознавания четверных кодонов. Такая оптимизация невозможна или крайне невыгодна для природных рибосом.

о-рибосома

В 2005 году были опубликованы три набора рибосом, которые не распознавали природную мРНК, а вместо этого транслировали отдельный пул ортогональных мРНК (о-мРНК). ^{[ 57 ]} Это было достигнуто путем изменения последовательности узнавания мРНК, последовательности Шайна-Дальгарно , и соответствующей последовательности узнавания в 16S рРНК рибосом, так называемой Anti-Shine-Dalgarno-Sequence. Таким образом, пара оснований, которая обычно теряется в случае мутации какой-либо последовательности, остается доступной. Однако мутации в 16S рРНК не ограничивались явно спаривающимися нуклеотидами классической последовательности Анти-Шайн-Дальгарно.

Рибо-Х

В 2007 году группа Джейсона В. Чина представила ортогональную рибосому, оптимизированную для подавления кодона Янтаря. ^{[ 58 ]} 16S рРНК была мутирована таким образом, что она связывала фактор высвобождения RF1 менее прочно, чем естественная рибосома. Эта рибосома не устранила проблему снижения приспособленности клеток, вызванную подавлением стоп-кодонов в природных белках. Однако за счет улучшенной специфичности он значительно увеличил выход правильно синтезированного целевого белка (с ~ 20% до > 60% процентов для одного подавляемого янтарного кодона и с <1% до > 20% для двух янтарных кодонов).

Рибо-Q

В 2010 году группа Джейсона В. Чина представила еще одну оптимизированную версию ортогональной рибосомы. Ribo-Q представляет собой 16S рРНК, оптимизированную для распознавания тРНК, которые имеют четверные антикодоны для распознавания четверных кодонов вместо естественных триплетных кодонов. ^{[ 37 ]} При таком подходе количество возможных кодонов увеличивается с 64 до 256. Даже с учетом множества стоп-кодонов таким способом потенциально можно закодировать более 200 различных аминокислот.

Сшивание рибосом

Все ортогональные рибосомы, описанные выше, ориентированы на оптимизацию 16S рРНК. До сих пор эта оптимизированная 16S рРНК комбинировалась с природными большими субъединицами с образованием ортогональных рибосом. Если необходимо также оптимизировать 23S рРНК, основной компонент РНК большой субъединицы рибосомы, необходимо убедиться в отсутствии перекрестных помех при сборке ортогональных и природных рибосом (см. рисунок X B). Чтобы гарантировать, что оптимизированная 23S рРНК будет формироваться в рибосомы только с оптимизированной 16S рРНК, две рРНК были объединены в один транскрипт. ^{[ 59 ]} Вставляя последовательность 23S рРНК в петлевой участок последовательности 16S рРНК, обе субъединицы по-прежнему принимают функционирующие складки. Поскольку две рРНК связаны и, таким образом, находятся в постоянной близости, они предпочтительно связывают друг друга, а не другие свободно плавающие субъединицы рибосомы. ^{[ нужна ссылка ]}

Инженерный центр пептидилтрансферазы

В 2014 году было показано, что путем изменения пептидилтрансферазного центра 23S рРНК можно создать рибосомы, использующие ортогональные пулы тРНК. ^{[ 60 ]} 3'-конец тРНК повсеместно консервативен и представляет собой CCA. Две пары оснований цитидинов с двумя гуанинами образуют 23S рРНК, связывающую тРНК с рибосомой. Это взаимодействие необходимо для точности перевода. Однако путем комутации связывающих нуклеотидов таким образом, что они все еще могут образовывать пару оснований, точность трансляции может быть сохранена. 3'-конец тРНК мутирован с CCA на CGA, а два цитидиновых нуклеотида в A- и P-сайтах рибосом мутированы на гуанидин. Это приводит к появлению рибосом, которые не принимают встречающиеся в природе тРНК в качестве субстратов, и к тРНК, которые не могут использоваться в качестве субстрата природными рибосомами.
Чтобы эффективно использовать такие тРНК, их необходимо аминоацилировать с помощью специфических ортогональных aaRS. Большинство встречающихся в природе aaRS распознают 3'-конец соответствующей им тРНК. ^{[ 61 ]}^{[ 62 ]} aaRS для этих 3'-мутированных тРНК пока недоступны. До сих пор было показано, что эта система работает только в условиях трансляции in vitro , где аминоацилирование ортогональной тРНК достигалось с использованием так называемых «флексизимов». Флексизимы представляют собой рибозимы, обладающие активностью тРНК-аминоаклилирования. ^{[ 63 ]}

Приложения

Благодаря расширенному генетическому коду неприродная аминокислота может быть генетически направлена в любой выбранный участок интересующего белка. Высокая эффективность и точность этого процесса позволяют лучше контролировать размещение модификации по сравнению с посттрансляционной модификацией белка, которая, как правило, нацелена на все аминокислоты одного типа, такие как тиоловая группа цистеина и аминогруппа лизина. ^{[ 64 ]} Кроме того, расширенный генетический код позволяет проводить модификации in vivo . Способность точечно направлять синтезированные в лаборатории химические фрагменты в белки позволяет проводить многие виды исследований, которые в противном случае были бы чрезвычайно трудными, например:

Исследование структуры и функции белка: используя аминокислоты немного отличающегося размера, такие как O -метилтирозин или дансилаланин вместо тирозина, и вставляя генетически закодированные репортерные фрагменты (изменяющие цвет и/или спин-активные) в выбранные участки белка, химическую информацию о структуре и функции белка можно измерить.
Исследование роли посттрансляционных модификаций в структуре и функции белка: используя аминокислоты, имитирующие посттрансляционные модификации , такие как фосфосерин, можно получить биологически активный белок, а сайт-специфическая природа включения аминокислот может привести к получению информации. о том, как положение, плотность и распределение фосфорилирования белка влияют на функцию белка. ^{[ 65 ]}^{[ 66 ]}^{[ 67 ]}^{[ 68 ]}
Идентификация и регулирование активности белка. Используя фотоклеточные аминокислоты, функцию белка можно «включать» или выключать путем освещения организма.
Изменение способа действия белка: можно начать с гена белка, который связывает определенную последовательность ДНК, и, вставив химически активную аминокислоту в сайт связывания, превратить ее в белок, который разрезает ДНК, а не связывая его.
Повышение иммуногенности и преодоление аутотолерантности: заменяя стратегически выбранные тирозины п -нитрофенилаланином, переносимый собственный белок можно сделать иммуногенным. ^{[ 69 ]}
Селективное разрушение выбранных клеточных компонентов: используя расширенный генетический код, неестественные, разрушительные химические фрагменты (иногда называемые «химическими боеголовками») могут быть включены в белки, нацеленные на определенные клеточные компоненты. ^{[ 70 ]}
Производство лучшего белка: эволюция бактериофагов Т7 на неразвивающемся штамме E. coli , кодирующем 3-йодтирозин в янтарном кодоне, привела к появлению популяции, более приспособленной, чем дикий тип, благодаря присутствию йодтирозина в ее протеоме. ^{[ 71 ]}
Зондирование локализации белков и белок-белковых взаимодействий у бактерий. ^{[ 72 ]}

Будущее

Расширение генетического кода все еще находится в зачаточном состоянии. В современной методологии одновременно используется только одна нестандартная аминокислота, хотя в идеале можно использовать несколько. Фактически, группа Джейсона Чина недавно побила рекорд по созданию генетически перекодированного штамма E. coli , который может одновременно включать до 4 неприродных аминокислот. ^{[ 73 ]} Более того, были разработаны программы, которые позволяют комбинировать ортогональные рибосомы и неприродные пары тРНК/RS для улучшения выхода белка и точности воспроизведения. ^{[ 73 ]}

Перекодированный синтетический геном

Один из способов кодирования нескольких неприродных аминокислот — синтез переписанного генома. ^{[ 74 ]} В 2010 году за 40 миллионов долларов был создан организм Mycoplasma Laboratorium , управляемый синтетическим, но не перекодированным геномом. ^{[ 75 ]} Первый генетически перекодированный организм был создан в результате сотрудничества лабораторий Джорджа Черча и Фаррена Айзекса, когда E. coli MG1655 дикого типа была перекодирована таким образом, что все 321 известный стоп-кодон (UAG) были заменены синонимичными кодонами UAA и высвободили фактор 1 был нокаутирован с целью устранения взаимодействия с экзогенным стоп-кодоном и улучшения синтеза неестественного белка. ^{[ 28 ]} В 2019 году был создан Escherichia coli Syn61 с перекодированным геномом размером 4 мегабазы, состоящим всего из 61 кодона вместо естественных 64. ^{[ 3 ]}^{[ 2 ]} Помимо отказа от использования редких кодонов, необходимо повысить специфичность системы, поскольку многие тРНК распознают несколько кодонов. ^{[ 74 ]}

Расширенный генетический алфавит

Другой подход заключается в увеличении количества нуклеиновых оснований для увеличения кодирующей способности.

Неестественная пара оснований (UBP) — это спроектированная субъединица (или азотистое основание ) ДНК , созданная в лаборатории и не встречающаяся в природе. Демонстрация UBP была достигнута in vitro группой Ичиро Хирао в институте RIKEN в Японии. В 2002 году они разработали неприродную пару оснований между 2-амино-8-(2-тиенил)пурином (s) и пиридин-2-оном (y), которая действует in vitro в транскрипции и трансляции для сайт-специфического включения не -стандартные аминокислоты в белки. ^{[ 76 ]} В 2006 году они создали 7-(2-тиенил)имидазо[4,5-b]пиридин (Ds) и пиррол-2-карбальдегид (Pa) в качестве третьей пары оснований для репликации и транскрипции. ^{[ 77 ]} Впоследствии Ds и 4-[3-(6-аминогексанамидо)-1-пропинил]-2-нитропиррол (Px) были обнаружены как пара с высокой точностью при ПЦР-амплификации. ^{[ 78 ]}^{[ 79 ]} В 2013 году они применили пару Ds-Px для генерации аптамеров ДНК путем селекции in vitro (SELEX) и продемонстрировали, что расширение генетического алфавита значительно увеличивает сродство аптамеров ДНК к белкам-мишеням. ^{[ 80 ]}

В 2012 году группа американских учёных во главе с Флойдом Ромесбергом, химиком-биологом из Научно-исследовательского института Скриппса в Сан-Диего, Калифорния, опубликовала информацию о том, что его команда разработала неестественную пару оснований (UBP). ^{[ 81 ]} Два новых искусственных нуклеотида или пары неестественных оснований (UBP) были названы « d5SICS » и « dNaM ». С технической точки зрения, эти искусственные нуклеотиды, несущие гидрофобные нуклеиновые основания , имеют два слитых ароматических кольца , которые образуют комплекс (d5SICS – dNaM) или пару оснований в ДНК. ^{[ 82 ]}^{[ 83 ]} В 2014 году та же команда из Научно-исследовательского института Скриппса сообщила, что они синтезировали участок кольцевой ДНК, известный как плазмида, содержащую природные пары оснований TA и CG, вместе с наиболее эффективной лабораторией UBP Ромесберга, и вставили ее в клетки обычного организма. бактерия E. coli , которая успешно реплицировала неприродные пары оснований в нескольких поколениях. ^{[ 84 ]} Это первый известный пример передачи живым организмом расширенного генетического кода последующим поколениям. ^{[ 82 ]}^{[ 85 ]} Частично это было достигнуто за счет добавления вспомогательного гена водорослей, который экспрессирует транспортер нуклеотид-трифосфата , который эффективно импортирует трифосфаты как d5SICSTP, так и dNaMTP в E. coli . бактерии ^{[ 82 ]} Затем естественные пути репликации бактерий используют их для точной репликации плазмиды, содержащей d5SICS-dNaM.

Успешное включение третьей пары оснований в живой микроорганизм является значительным прорывом на пути к значительному увеличению числа аминокислот , которые могут кодироваться ДНК, тем самым расширяя возможности живых организмов производить новые белки . ^{[ 84 ]} Искусственные нити ДНК пока ничего не кодируют, но ученые предполагают, что их можно спроектировать для производства новых белков, которые могут найти промышленное или фармацевтическое применение. ^{[ 86 ]}

В мае 2014 года исследователи объявили, что они успешно внедрили два новых искусственных нуклеотида в бактериальную ДНК и, включив отдельные искусственные нуклеотиды в культуральную среду, смогли вызвать амплификацию плазмид, содержащих искусственные нуклеотиды, в 2 x 10 раз. ⁷ (24 удвоения); они не создали мРНК или белки, способные использовать искусственные нуклеотиды. ^{[ 82 ]}^{[ 87 ]}^{[ 88 ]}^{[ 89 ]}

Связанные методы

Метод селективного введения давления (SPI) для производства аллопротеинов

Было проведено множество исследований, в которых был получен белок с нестандартными аминокислотами, но они не изменили генетический код. Эти белки, называемые аллопротеинами , производятся путем инкубации клеток с неприродной аминокислотой в отсутствие аналогичной кодируемой аминокислоты, чтобы первая была включена в белок вместо второй, например, L L -2-аминогексановая кислота ( -2-аминогексановая кислота). Ahx) для метионина (Met). ^{[ 90 ]}

Эти исследования основаны на естественной беспорядочной активности аминоацил -тРНК-синтазы по добавлению к ее целевой тРНК неприродной аминокислоты (т.е. аналога), аналогичной природному субстрату, например, метионил-тРНК-синтаза принимает изолейцин за метионин. ^{[ 91 ]} Например, в белковой кристаллографии добавление селенометионина в среду культуры метионин-ауксотрофного штамма приводит к образованию белков, содержащих селенометионин, а не метионин ( а именно, многоволновой аномальной дисперсии ). по причине ^{[ 92 ]} Другой пример: фотолейцин и фотометионин добавляются вместо лейцина и метионина для перекрестной метки белка. ^{[ 93 ]} Точно так же некоторые устойчивые к теллуру грибы могут включать в свой белок теллуроцистеин и теллурометионин вместо цистеина и метионина. ^{[ 94 ]} Цель расширения генетического кода более радикальна, поскольку оно не заменяет аминокислоту, а добавляет к коду одну или несколько аминокислот. С другой стороны, замены всего протеома наиболее эффективно осуществляются за счет глобальных аминокислотных замен. были предприняты попытки глобальной замены природных аминокислот на фторированные аналоги по всему протеому. Например, у E. coli ^{[ 95 ]} и B. subtilis . ^{[ 96 ]} О полной замене триптофана на тиенопиррол-аланин в ответ на 20899 кодонов UGG в E. coli сообщили в 2015 году Будиса и Зёлль . ^{[ 97 ]} Более того, многие биологические явления, такие как сворачивание и стабильность белков, основаны на синергических эффектах во многих положениях белковой последовательности. ^{[ 98 ]}

В этом контексте метод SPI генерирует варианты рекомбинантных белков или аллопротеинов непосредственно путем замены природных аминокислот неприродными аналогами. ^{[ 99 ]} Хозяин, экспрессирующий ауксотрофные аминокислоты, дополняется аналогом аминокислоты во время экспрессии целевого белка. ^{[ 100 ]} Этот подход позволяет избежать ошибок методов, основанных на подавлении. ^{[ 101 ]} и превосходит его по эффективности, воспроизводимости и чрезвычайно простой экспериментальной установке. ^{[ 102 ]} Многочисленные исследования показали, как глобальная замена канонических аминокислот различными изостерическими аналогами вызывает минимальные структурные возмущения, но драматические изменения в термодинамике. ^{[ 103 ]} складной, ^{[ 104 ]} агрегирование ^{[ 105 ]} спектральные свойства ^{[ 106 ]}^{[ 107 ]} и ферментативной активности. ^{[ 108 ]}

in vitro синтез

Описанное выше расширение генетического кода происходит in vivo . Альтернативой является изменение кодирования в экспериментах по трансляции in vitro. Это требует истощения всех тРНК и избирательного повторного введения определенных аминоацилированных тРНК, некоторые из которых химически аминоацилированы. ^{[ 109 ]}

Химический синтез

Существует несколько методов химического получения пептидов , обычно это метод твердофазной защиты. Это означает, что в возникающую последовательность можно добавить любую (защищенную) аминокислоту. ^{[ нужна ссылка ]}

В ноябре 2017 года группа из Научно-исследовательского института Скриппса сообщила о создании полусинтетического генома бактерии E. coli с использованием шести различных нуклеотидов (против четырех, встречающихся в природе). Две дополнительные «буквы» образуют третью, неестественную пару оснований. Полученные организмы смогли процветать и синтезировать белки, используя «неприродные аминокислоты». ^{[ 110 ]}^{[ 111 ]} Используемая неестественная пара оснований — dNaM –dTPT3. ^{[ 111 ]} Эта неестественная пара оснований была продемонстрирована ранее. ^{[ 112 ]}^{[ 113 ]} но это первый отчет о транскрипции и трансляции белков с использованием неприродной пары оснований.

См. также

Ссылки

^ Се Дж., Шульц П.Г. (декабрь 2005 г.). «Добавление аминокислот в генетический репертуар». Современное мнение в области химической биологии . 9 (6): 548–54. дои : 10.1016/j.cbpa.2005.10.011 . ПМИД 16260173 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Циммер С (15 мая 2019 г.). «Ученые создали бактерии с синтетическим геномом. Это искусственная жизнь? Это важная веха для синтетической биологии: колонии кишечной палочки процветают благодаря ДНК, созданной с нуля людьми, а не природой» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 16 мая 2019 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Фреденс Дж., Ван К., де ла Торре Д., Функе Л.Ф., Робертсон В.Е., Христова Ю. и др. (май 2019 г.). «Тотальный синтез Escherichia coli с перекодированным геномом» . Природа . 569 (7757): 514–518. Бибкод : 2019Natur.569..514F . дои : 10.1038/s41586-019-1192-5 . ПМК 7039709 . ПМИД 31092918 .
^ Кубышкин В., Асеведо-Роча К.Г., Будиса Н. (февраль 2018 г.). «Об универсальных кодирующих событиях в биогенезе белков» . Биосистемы . 164 : 16–25. Бибкод : 2018BiSys.164...16K . doi : 10.1016/j.biosystems.2017.10.004 . ПМИД 29030023 .
^ Кубышкин В., Будиса Н. (август 2017 г.). «Синтетическое отчуждение микробных организмов с помощью инженерии генетического кода: почему и как?». Биотехнологический журнал . 12 (8): 1600097. doi : 10.1002/biot.201600097 . ПМИД 28671771 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Ван Л., Брок А., Херберих Б., Шульц П.Г. (апрель 2001 г.). «Расширение генетического кода Escherichia coli». Наука . 292 (5516): 498–500. Бибкод : 2001Sci...292..498W . дои : 10.1126/science.1060077 . ПМИД 11313494 . S2CID 6702011 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Альбертс Б., Джонсон А., Льюис Дж., Рафф М., Робертс К., Уолтер П. (2008). Молекулярная биология клетки (5-е изд.). Нью-Йорк: Garland Science. ISBN 978-0-8153-4105-5 .
^ Вёзе Ч.Р., Олсен Г.Дж., Ибба М., Зёлль Д. (март 2000 г.). «Аминоацил-тРНК-синтетазы, генетический код и эволюционный процесс» . Обзоры микробиологии и молекулярной биологии . 64 (1): 202–36. дои : 10.1128/ммбр.64.1.202-236.2000 . ПМК 98992 . ПМИД 10704480 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Сакамото К., Хаяси А., Сакамото А., Кига Д., Накаяма Х., Сома А. и др. (ноябрь 2002 г.). «Сайт-специфическое включение неприродной аминокислоты в белки клеток млекопитающих» . Исследования нуклеиновых кислот . 30 (21): 4692–9. дои : 10.1093/нар/gkf589 . ПМЦ 135798 . ПМИД 12409460 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Лю CC, Шульц П.Г. (2010). «Добавление новых химических элементов в генетический код». Ежегодный обзор биохимии . 79 : 413–44. doi : 10.1146/annurev.biochem.052308.105824 . ПМИД 20307192 .
^ Саммерер Д., Чен С., Ву Н., Дейтерс А., Чин Дж.В., Шульц П.Г. (июнь 2006 г.). «Генетически кодируемая флуоресцентная аминокислота» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 103 (26): 9785–9. Бибкод : 2006PNAS..103.9785S . дои : 10.1073/pnas.0603965103 . ПМК 1502531 . ПМИД 16785423 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Стейнфельд Дж.Б., Эрни Х.Р., Рогулина С., Лю Ю., Райнхарт Дж. (май 2014 г.). «Расширенные клеточные пулы аминокислот, содержащие фосфосерин, фосфотреонин и фосфотирозин» . АКС Химическая биология . 9 (5): 1104–12. дои : 10.1021/cb5000532 . ПМК 4027946 . ПМИД 24646179 .
^ Фуртер Р. (февраль 1998 г.). «Расширение генетического кода: сайт-направленное включение п-фторфенилаланина в Escherichia coli» . Белковая наука . 7 (2): 419–26. дои : 10.1002/pro.5560070223 . ПМК 2143905 . ПМИД 9521119 .
^ Ван Л., Се Дж., Шульц П.Г. (2006). «Расширение генетического кода». Ежегодный обзор биофизики и биомолекулярной структуры . 35 : 225–49. doi : 10.1146/annurev.biophys.35.101105.121507 . ПМИД 16689635 .
^ Янг Т.С., Шульц П.Г. (апрель 2010 г.). «За пределами канонических 20 аминокислот: расширение генетического лексикона» . Журнал биологической химии . 285 (15): 11039–44. дои : 10.1074/jbc.R109.091306 . ПМК 2856976 . ПМИД 20147747 .
^ Перейти обратно: ^а ^б «Лаборатория Питера Г. Шульца» . Schultz.scripps.edu. Архивировано из оригинала 12 июля 2018 г. Проверено 5 мая 2015 г.
^ Кардилло Дж., Джентилуччи Л., Толомелли А. (март 2006 г.). «Необычные аминокислоты: синтез и внедрение в природные пептиды и биологически активные аналоги». Мини-обзоры по медицинской химии . 6 (3): 293–304. дои : 10.2174/138955706776073394 . ПМИД 16515468 .
^ Мель Р.А., Андерсон Дж.К., Санторо С.В., Ван Л., Мартин А.Б., Кинг Д.С., Хорн Д.М., Шульц П.Г. (январь 2003 г.). «Поколение бактерии с генетическим кодом из 21 аминокислоты». Журнал Американского химического общества . 125 (4): 935–9. дои : 10.1021/ja0284153 . ПМИД 12537491 .
^ «контекст :: 21-аминокислотные бактерии: расширение генетического кода» . Straddle3.net . Проверено 5 мая 2015 г.
^ Кунин Е.В., Новожилов А.С. (февраль 2009 г.). «Происхождение и эволюция генетического кода: универсальная загадка» . ИУБМБ Жизнь . 61 (2): 99–111. arXiv : 0807.4749 . дои : 10.1002/iub.146 . ПМЦ 3293468 . ПМИД 19117371 .
^ Малой С.Р., Вэлли Джозеф Стюарт, виджей, Тейлор Р.К. (1996). Генетический анализ патогенных бактерий: Лабораторное пособие . Нью-Йорк: Лаборатория Колд-Спринг-Харбор. ISBN 978-0-87969-453-1 .
^ Норманли Дж., Кляйна Л.Г., Массон Дж.М., Абельсон Дж., Миллер Дж.Х. (июнь 1990 г.). «Конструирование генов тРНК-супрессоров янтаря Escherichia coli. III. Определение специфичности тРНК». Журнал молекулярной биологии . 213 (4): 719–26. дои : 10.1016/S0022-2836(05)80258-X . ПМИД 2141650 .
^ Ван Л., Маглири Т.Дж., Лю Д.Р., Шульц П.Г. (2000). «Новая функциональная пара-супрессор тРНК/аминоацил-тРНК-синтетаза для включения in vivo неприродных аминокислот в белки» (PDF) . Дж. Ам. хим. Соц . 122 (20): 5010–5011. дои : 10.1021/ja000595y . Архивировано из оригинала (PDF) 27 сентября 2011 г. Проверено 2 декабря 2010 г.
^ Ван Л., Брок А., Шульц П.Г. (март 2002 г.). «Добавление L-3-(2-нафтил)аланина к генетическому коду E. coli». Журнал Американского химического общества . 124 (9): 1836–7. дои : 10.1021/ja012307j . ПМИД 11866580 .
^ Чин Дж.В., Мартин А.Б., Кинг Д.С., Ван Л., Шульц П.Г. (август 2002 г.). «Добавление фотосшивающей аминокислоты к генетическому коду Escherichia coli» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (17): 11020–4. Бибкод : 2002PNAS...9911020C . дои : 10.1073/pnas.172226299 . ПМЦ 123203 . ПМИД 12154230 .
^ Аэрни Х.Р., Шифман М.А., Рогулина С., О'Донохью П., Райнхарт Дж. (январь 2015 г.). «Выявление аминокислотного состава белков в пределах расширенного генетического кода» . Исследования нуклеиновых кислот . 43 (2): e8. дои : 10.1093/nar/gku1087 . ПМЦ 4333366 . ПМИД 25378305 .
^ Айзекс Ф.Дж., Карр П.А., Ван Х.Х., Ладжуа М.Дж., Стерлинг Б., Краал Л. и др. (июль 2011 г.). «Точные манипуляции с хромосомами in vivo позволяют осуществлять замену кодонов по всему геному» . Наука . 333 (6040): 348–53. Бибкод : 2011Sci...333..348I . дои : 10.1126/science.1205822 . ПМЦ 5472332 . ПМИД 21764749 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Лажуа М.Дж., Ровнер А.Дж., Гудман Д.Б., Эрни Х.Р., Хаймович А.Д., Кузнецов Г. и др. (октябрь 2013 г.). «Геномно перекодированные организмы расширяют биологические функции» . Наука . 342 (6156): 357–60. Бибкод : 2013Sci...342..357L . дои : 10.1126/science.1241459 . ПМЦ 4924538 . ПМИД 24136966 .
^ Манделл Д.Д., Ладжуа М.Дж., Ми М.Т., Такеучи Р., Кузнецов Г., Норвилл Дж.Е. и др. (февраль 2015 г.). «Биологическое сдерживание генетически модифицированных организмов с помощью дизайна синтетических белков» . Природа . 518 (7537): 55–60. Бибкод : 2015Природа.518...55М . дои : 10.1038/nature14121 . ПМЦ 4422498 . ПМИД 25607366 .
^ Цзэн Ю, Ван В, Лю ВР (август 2014 г.). «На пути к переназначению редкого кодона AGG в Escherichia coli» . ХимБиоХим . 15 (12): 1750–4. дои : 10.1002/cbic.201400075 . ПМК 4167342 . ПМИД 25044341 .
^ Болке Н., Будиса Н. (февраль 2014 г.). «Освобождение смысловых кодонов для включения неканонических аминокислот по всему протеому: редкий изолейциновый кодон AUA как мишень для расширения генетического кода» . Письма FEMS по микробиологии . 351 (2): 133–44. дои : 10.1111/1574-6968.12371 . ПМК 4237120 . ПМИД 24433543 .
^ Робертсон, Уэсли Э.; Функе, Луиза Ф.Х.; де ла Торре, Даниэль; Фреденс, Юлиус; Эллиотт, Томас С.; Спинк, Мартин; Христова, Ёнка; Черветтини, Даниэле; Бёге, Франц Л.; Лю, Ким С.; Бусе, Сальвадор; Маслен, Сара; Салмонд, Джордж ПК; Чин, Джейсон В. (4 июня 2021 г.). «Переназначение смысловых кодонов обеспечивает устойчивость к вирусам и синтез кодируемого полимера» . Наука . 372 (6546): 1057–1062. Бибкод : 2021Sci...372.1057R . дои : 10.1126/science.abg3029 . ПМЦ 7611380 . ПМИД 34083482 .
^ Аткинс, Дж. Ф.; Бьёрк, Г.Р. «Захватывающая история о сдвиге рамки рибосомы: экстрагенные супрессоры мутаций сдвига рамки считывания выдвигают на первый план перестройку P-сайта». Микробиол. Мол. Биол. Ред. 2009, 73, 178-210.
^ Андерсон, Дж. К.; Ву, Н.; Санторо, Юго-Запад; Лакшман, В.; Кинг, Д.С.; Шульц, П.Г. «Расширенный генетический код с функциональным четверным кодоном». Учеб. Натл. акад. наук. США 2004, 101, 7566-7571.
^ Нойманн, Х.; Ван, К.; Дэвис, Л.; Гарсиа-Алай, М.; Чин, Дж.В. «Кодирование нескольких неприродных аминокислот посредством эволюции рибосомы, декодирующей квадруплет». Природа 2010, 464, 441-444.
^ Ню, В.; Шульц, П.Г.; Го, Дж. «Расширенный генетический код в клетках млекопитающих с функциональным четверным кодоном». АКС хим. Биол. 2013, 8, 1640-1645.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Нойманн Х., Ван К., Дэвис Л., Гарсиа-Алай М., Чин Дж.В. (март 2010 г.). «Кодирование нескольких неприродных аминокислот посредством эволюции рибосомы, декодирующей квадруплет» . Природа . 464 (7287): 441–4. Бибкод : 2010Natur.464..441N . дои : 10.1038/nature08817 . ПМИД 20154731 . S2CID 4390989 .
^ Хонг С., Сунита С., Маэхигаши Т., Хоффер Э.Д., Данкл Дж.А., Данэм К.М. (октябрь 2018 г.). «Механизм тРНК-опосредованного +1 сдвига рамки рибосомы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 115 (44): 11226–11231. Бибкод : 2018PNAS..11511226H . дои : 10.1073/pnas.1809319115 . ПМК 6217423 . ПМИД 30262649 .
^ Ню, В., Шульц, П.Г. и Гуо, Дж. (2013) Расширенный генетический код в клетках млекопитающих с функциональным четверным кодоном. ACS Chem Biol 8, 1640–1645.
^ ДеБенедиктис Э.А., Карвер Г.Д., Чунг Ч.З., Сёлль Д., Бадран А.Х. (сентябрь 2021 г.). «Мультиплексное подавление четырех квадруплетных кодонов посредством эволюции, направленной на тРНК» . Природные коммуникации . 12 (1): 5706. Бибкод : 2021NatCo..12.5706D . дои : 10.1038/s41467-021-25948-y . ПМЦ 8481270 . ПМИД 34588441 .
^ Чен Ю., Ван Ю., Ван Н., Юань З., Ню В., Ли К. и Го Дж. (2018) Контроль репликации геномно перекодированного ВИЧ-1 с помощью Функциональный квадруплетный кодон в клетках млекопитающих. АКС Синтез. Биол. 7, 1612–1617 гг.
^ Ватанабэ Т., Муранака Н., Хосака Т. (март 2008 г.). «Четырехосновной кодон-опосредованный насыщающий мутагенез в бесклеточной системе трансляции». Журнал бионауки и биоинженерии . 105 (3): 211–5. дои : 10.1263/jbb.105.211 . ПМИД 18397770 .
^ Андерсон Дж.К., Ву Н., Санторо С.В., Лакшман В., Кинг Д.С., Шульц П.Г. (май 2004 г.). «Расширенный генетический код с функциональным четверным кодоном» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (20): 7566–71. Бибкод : 2004PNAS..101.7566A . дои : 10.1073/pnas.0401517101 . ПМК 419646 . ПМИД 15138302 .
^ Санторо С.В., Андерсон Дж.К., Лакшман В., Шульц П.Г. (декабрь 2003 г.). «Происходящая из архебактерий пара глутамил-тРНК-синтетаза и тРНК для мутагенеза неприродных аминокислот белков в Escherichia coli» . Исследования нуклеиновых кислот . 31 (23): 6700–9. дои : 10.1093/нар/gkg903 . ПМК 290271 . ПМИД 14627803 .
^ Андерсон Дж. К., Шульц П. Г. (август 2003 г.). «Адаптация ортогональной архейной пары лейцил-тРНК и синтетазы для подавления четырех оснований, янтаря и опала». Биохимия . 42 (32): 9598–608. дои : 10.1021/bi034550w . ПМИД 12911301 .
^ Хэнкок С.М., Упрети Р., Дейтерс А., Чин Дж.В. (октябрь 2010 г.). «Расширение генетического кода дрожжей для включения разнообразных неприродных аминокислот через пару пирролизил-тРНК-синтетаза/тРНК» . Журнал Американского химического общества . 132 (42): 14819–24. дои : 10.1021/ja104609m . ПМЦ 2956376 . ПМИД 20925334 .
^ Минаба М., Като Ю. (март 2014 г.). «Высокопроизводительная система экспрессии с нулевой утечкой и переключателем трансляции с использованием сайт-специфического включения неприродных аминокислот» . Прикладная и экологическая микробиология . 80 (5): 1718–25. Бибкод : 2014ApEnM..80.1718M . дои : 10.1128/АЕМ.03417-13 . ПМЦ 3957627 . ПМИД 24375139 .
^ Чин Дж.В., Кропп Т.А., Андерсон Дж.К., Мукерджи М., Чжан З., Шульц П.Г. (август 2003 г.). «Расширенный генетический код эукариот». Наука . 301 (5635): 964–7. Бибкод : 2003Sci...301..964C . дои : 10.1126/science.1084772 . ПМИД 12920298 . S2CID 2376187 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Ву Н, Дейтерс А., Кропп Т.А., Кинг Д., Шульц П.Г. (ноябрь 2004 г.). «Генетически кодируемая аминокислота с фотоклеткой». Журнал Американского химического общества . 126 (44): 14306–7. дои : 10.1021/ja040175z . ПМИД 15521721 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Коваль А.К., Корер С., РаджБхандари У.Л. (февраль 2001 г.). «Двадцать первые пары аминоацил-тРНК-синтетаз-супрессор тРНК для возможного использования при сайт-специфическом включении аналогов аминокислот в белки у эукариот и эубактерий» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 98 (5): 2268–73. Бибкод : 2001PNAS...98.2268K . дои : 10.1073/pnas.031488298 . ПМК 30127 . ПМИД 11226228 .
^ Лемке Э.А., Саммерер Д., Гейерштангер Б.Х., Бриттен С.М., Шульц П.Г. (декабрь 2007 г.). «Контроль фосфорилирования белка с помощью генетически кодируемой фотоклеточной аминокислоты» . Химическая биология природы . 3 (12): 769–72. дои : 10.1038/nchembio.2007.44 . ПМИД 17965709 .
^ Палей С., Бухмюллер Б., Вольфграмм Дж., Муньос-Лопес А., Юнг С., Чодровски П., Саммерер Д. (апрель 2020 г.). «Светоактивируемые ТЕТ-диоксигеназы выявляют динамику окисления 5-метилцитозина и реорганизацию транскриптома». Журнал Американского химического общества . 142 (16): 7289–7294. дои : 10.1021/jacs.0c01193 . ПМИД 32286069 . S2CID 215757172 .
^ Кан Дж.Ю., Кавагути Д., Коин I, Сян З., О'Лири Д.Д., Слезинджер П.А., Ван Л. (октябрь 2013 г.). «Экспрессия in vivo активируемого светом калиевого канала с использованием неприродных аминокислот» . Нейрон . 80 (2): 358–70. дои : 10.1016/j.neuron.2013.08.016 . ПМЦ 3815458 . ПМИД 24139041 .
^ Вольфграмм Дж., Бухмюллер Б., Палей С., Муньос-Лопес А., Канне Дж., Яннинг П. и др. (июнь 2021 г.). «Световая активация ДНК-метилтрансфераз» . Прикладная химия . 60 (24): 13507–13512. дои : 10.1002/anie.202103945 . ПМЦ 8251764 . PMID 33826797 .
^ Чжан З., Альфонта Л., Тиан Ф., Бурсулая Б., Урю С., Кинг Д.С., Шульц П.Г. (июнь 2004 г.). «Селективное включение 5-гидрокситриптофана в белки клеток млекопитающих» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (24): 8882–7. Бибкод : 2004PNAS..101.8882Z . дои : 10.1073/pnas.0307029101 . ПМК 428441 . ПМИД 15187228 .
^ Хан С., Ян А., Ли С., Ли Х.В., Пак CB, Пак HS (февраль 2017 г.). «Расширение генетического кода Mus musculus» . Природные коммуникации . 8 : 14568. Бибкод : 2017NatCo...814568H . дои : 10.1038/ncomms14568 . ПМК 5321798 . ПМИД 28220771 .
^ Рэкхэм О, Чин Дж.В. (август 2005 г.). «Сеть пар ортогональных рибосом х мРНК». Химическая биология природы . 1 (3): 159–66. дои : 10.1038/nchembio719 . ПМИД 16408021 . S2CID 37181098 .
^ Ван К., Нойманн Х., Пик-Чью С.Ю., Чин Дж.В. (июль 2007 г.). «Развитые ортогональные рибосомы повышают эффективность расширения синтетического генетического кода» (PDF) . Природная биотехнология . 25 (7): 770–7. дои : 10.1038/nbt1314 . ПМИД 17592474 . S2CID 19683574 .
^ Фрид С.Д., Шмид В.Х., Уттамапинант С., Чин Дж.В. (октябрь 2015 г.). «Сшивание субъединиц рибосом для ортогональной трансляции в E. coli» . Ангеванде Хеми . 54 (43): 12791–4. дои : 10.1002/anie.201506311 . ПМЦ 4678508 . ПМИД 26465656 .
^ Терасака Н., Хаяши Г., Като Т., Суга Х. (июль 2014 г.). «Ортогональная пара рибосома-тРНК посредством инженерии пептидилтрансферазного центра». Химическая биология природы . 10 (7): 555–7. дои : 10.1038/nchembio.1549 . ПМИД 24907900 .
^ Каварелли Дж., Морас Д. (январь 1993 г.). «Распознавание тРНК аминоацил-тРНК-синтетазами» . Журнал ФАСЭБ . 7 (1): 79–86. дои : 10.1096/fasebj.7.1.8422978 . ПМИД 8422978 . S2CID 46222849 .
^ Шиммель П.Р., Зёлль Д. (1979). «Аминоацил-тРНК-синтетазы: общие особенности и распознавание транспортных РНК». Ежегодный обзор биохимии . 48 : 601–48. дои : 10.1146/annurev.bi.48.070179.003125 . ПМИД 382994 .
^ Охучи М., Мураками Х., Суга Х. (октябрь 2007 г.). «Система флексизим: очень гибкий инструмент аминоацилирования тРНК для аппарата трансляции». Современное мнение в области химической биологии . 11 (5): 537–42. дои : 10.1016/j.cbpa.2007.08.011 . ПМИД 17884697 .
^ Ван Ц, Пэрриш А.Р., Ван Л. (март 2009 г.). «Расширение генетического кода для биологических исследований» . Химия и биология . 16 (3): 323–36. doi : 10.1016/j.chembiol.2009.03.001 . ПМК 2696486 . ПМИД 19318213 .
^ Парк Х.С., Хон М.Дж., Умехара Т., Го Л.Т., Осборн Э.М., Беннер Дж. и др. (август 2011 г.). «Расширение генетического кода Escherichia coli с помощью фосфосерина» . Наука . 333 (6046): 1151–4. Бибкод : 2011Sci...333.1151P . дои : 10.1126/science.1207203 . ПМЦ 5547737 . ПМИД 21868676 .
^ Оза Дж.П., Эрни Х.Р., Пирман Н.Л., Барбер К.В., Тер Хаар К.М., Рогулина С. и др. (сентябрь 2015 г.). «Надежное производство рекомбинантных фосфопротеинов с использованием бесклеточного синтеза белков» . Природные коммуникации . 6 : 8168. Бибкод : 2015NatCo...6.8168O . дои : 10.1038/ncomms9168 . ПМК 4566161 . ПМИД 26350765 .
^ Пирман Н.Л., Барбер К.В., Эрни Х.Р., Ма Н.Дж., Хаймович А.Д., Рогулина С. и др. (сентябрь 2015 г.). «Гибкий кодон в геномно перекодированной Escherichia coli обеспечивает программируемое фосфорилирование белков» . Природные коммуникации . 6 : 8130. Бибкод : 2015NatCo...6.8130P . дои : 10.1038/ncomms9130 . ПМК 4566969 . ПМИД 26350500 .
^ Роджерсон Д.Т., Сачдева А., Ван К., Хак Т., Казлаускайте А., Хэнкок С.М. и др. (июль 2015 г.). «Эффективное генетическое кодирование фосфосерина и его негидролизуемого аналога» . Химическая биология природы . 11 (7): 496–503. дои : 10.1038/nchembio.1823 . ПМК 4830402 . ПМИД 26030730 .
^ Гауба В., Грюневальд Дж., Горни В., Дитон Л.М., Канг М., Бурсулая Б. и др. (август 2011 г.). «Потеря CD4-зависимой толерантности Т-клеток к белкам с модифицированными аминокислотами» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (31): 12821–6. Бибкод : 2011PNAS..10812821G . дои : 10.1073/pnas.1110042108 . ПМК 3150954 . ПМИД 21768354 .
^ Лю CC, Мак А.В., Брустад Э.М., Миллс Дж.Х., Грофф Д., Смидер В.В., Шульц П.Г. (июль 2009 г.). «Эволюция белков с генетически закодированными «химическими боеголовками» » . Журнал Американского химического общества . 131 (28): 9616–7. дои : 10.1021/ja902985e . ПМЦ 2745334 . ПМИД 19555063 .
^ Хаммерлинг М.Дж., Эллефсон Дж.В., Бутц Д.Р., Маркотт Э.М., Эллингтон А.Д., Баррик Дж.Е. (март 2014 г.). «Бактериофаги используют расширенный генетический код на эволюционном пути к более высокой приспособленности» . Химическая биология природы . 10 (3): 178–80. дои : 10.1038/nchembio.1450 . ПМЦ 3932624 . ПМИД 24487692 .
^ Киппер К., Лундиус Э.Г., Чурич В., Никич И., Висслер М., Лемке Э.А., Эльф Дж. (февраль 2017 г.). «Применение неканонических аминокислот для мечения белков в геномно перекодированной Escherichia coli». ACS Синтетическая биология . 6 (2): 233–255. doi : 10.1021/acsynbio.6b00138 . ПМИД 27775882 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Дункельманн Д.Л., Оем С.Б., Битти А.Т., Чин Дж.В. (август 2021 г.). «Генетический код из 68 кодонов, включающий четыре отдельные неканонические аминокислоты, ставший возможным благодаря автоматизированному дизайну ортогональной мРНК» . Природная химия . 13 (11): 1110–1117. Бибкод : 2021НатЧ..13.1110Д . дои : 10.1038/s41557-021-00764-5 . ПМЦ 7612796 . ПМИД 34426682 . S2CID 237271721 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Кришнакумар Р., Линг Дж. (январь 2014 г.). «Экспериментальные проблемы переназначения смысловых кодонов: инновационный подход к расширению генетического кода» . Письма ФЭБС . 588 (3): 383–8. Бибкод : 2014FEBSL.588..383K . дои : 10.1016/j.febslet.2013.11.039 . ПМИД 24333334 . S2CID 10152595 .
^ Гибсон Д.Г., Гласс Дж.И., Лартиг С., Носков В.Н., Чуанг Р.Ю., Алгир М.А. и др. (июль 2010 г.). «Создание бактериальной клетки, управляемой химически синтезированным геномом» . Наука . 329 (5987): 52–6. Бибкод : 2010Sci...329...52G . дои : 10.1126/science.1190719 . ПМИД 20488990 .
^ Хирао И., Оцуки Т., Фудзивара Т., Мицуи Т., Ёкогава Т., Окуни Т. и др. (февраль 2002 г.). «Неестественная пара оснований для включения аналогов аминокислот в белки». Природная биотехнология . 20 (2): 177–82. дои : 10.1038/nbt0202-177 . ПМИД 11821864 . S2CID 22055476 .
^ Хирао И., Кимото М., Мицуи Т., Фудзивара Т., Каваи Р., Сато А. и др. (сентябрь 2006 г.). «Неестественная гидрофобная система пар оснований: сайт-специфическое включение аналогов нуклеотидов в ДНК и РНК». Природные методы . 3 (9): 729–35. дои : 10.1038/nmeth915 . ПМИД 16929319 . S2CID 6494156 .
^ Кимото М., Каваи Р., Мицуи Т., Ёкояма С., Хирао И. (февраль 2009 г.). «Неестественная система пар оснований для эффективной ПЦР-амплификации и функционализации молекул ДНК» . Исследования нуклеиновых кислот . 37 (2): е14. дои : 10.1093/нар/gkn956 . ПМЦ 2632903 . ПМИД 19073696 .
^ Ямасигэ Р., Кимото М., Такезава Ю., Сато А., Мицуи Т., Ёкояма С., Хирао И. (март 2012 г.). «Высокоспецифичные системы неприродных пар оснований в качестве третьей пары оснований для ПЦР-амплификации» . Исследования нуклеиновых кислот . 40 (6): 2793–806. дои : 10.1093/nar/gkr1068 . ПМЦ 3315302 . ПМИД 22121213 .
^ Кимото М., Ямасигэ Р., Мацунага К., Ёкояма С., Хирао И. (май 2013 г.). «Поколение аптамеров ДНК с высоким сродством с использованием расширенного генетического алфавита». Природная биотехнология . 31 (5): 453–7. дои : 10.1038/nbt.2556 . ПМИД 23563318 . S2CID 23329867 .
^ Малышев Д.А., Дхами К., Куах Х.Т., Лавернь Т., Ордуханян П., Торкамани А., Ромесберг Ф.Е. (июль 2012 г.). «Эффективная и независимая от последовательности репликация ДНК, содержащей третью пару оснований, создает функциональный шестибуквенный генетический алфавит» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (30): 12005–10. Бибкод : 2012PNAS..10912005M . дои : 10.1073/pnas.1205176109 . ПМК 3409741 . ПМИД 22773812 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Малышев Д.А., Дхами К., Лавернь Т., Чен Т., Дай Н., Фостер Дж.М. и др. (май 2014 г.). «Полусинтетический организм с расширенным генетическим алфавитом» . Природа . 509 (7500): 385–8. Бибкод : 2014Natur.509..385M . дои : 10.1038/nature13314 . ПМК 4058825 . ПМИД 24805238 .
^ Каллауэй Э (7 мая 2014 г.). «Ученые создали первый живой организм с «искусственной» ДНК» . Новости природы . Хаффингтон Пост . Проверено 8 мая 2014 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Файкс Би Джей (8 мая 2014 г.). «Жизнь создана с использованием расширенного генетического кода» . Сан-Диего Юнион Трибьюн . Архивировано из оригинала 9 мая 2014 года . Проверено 8 мая 2014 г.
^ Образец I (7 мая 2014 г.). «Первые формы жизни, передавшие искусственную ДНК, созданную американскими учеными» . Хранитель . Проверено 8 мая 2014 г.
^ Поллак А (7 мая 2014 г.). «Ученые добавляют буквы в алфавит ДНК, вселяя надежду и страх» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 8 мая 2014 г.
^ Поллак А (7 мая 2014 г.). «Исследователи сообщают о прорыве в создании искусственного генетического кода» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 7 мая 2014 г.
^ Каллауэй Э (7 мая 2014 г.). «Первая жизнь с «чужой» ДНК» . Природа . дои : 10.1038/nature.2014.15179 . S2CID 86967999 . Проверено 7 мая 2014 г.
^ Амос Дж. (8 мая 2014 г.). «Полусинтетический жук расширяет «азбуку жизни» » . Новости Би-би-си . Проверено 9 мая 2014 г.
^ Койде Х., Ёкояма С., Каваи Г., Ха Дж.М., Ока Т., Каваи С. и др. (сентябрь 1988 г.). «Биосинтез белка, содержащего небелковую аминокислоту, Escherichia coli: L-2-аминогексановая кислота в положении 21 эпидермального фактора роста человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 85 (17): 6237–41. Бибкод : 1988PNAS...85.6237K . дои : 10.1073/pnas.85.17.6237 . ПМК 281944 . ПМИД 3045813 .
^ Член парламента Ферла, Патрик В.М. (август 2014 г.). «Бактериальный биосинтез метионина» . Микробиология . 160 (Часть 8): 1571–1584. дои : 10.1099/mic.0.077826-0 . ПМИД 24939187 .
^ Дубле С (2007). «Производство селенометионильных белков в прокариотических и эукариотических системах экспрессии» . Протоколы макромолекулярной кристаллографии . Методы молекулярной биологии. Том. 363. С. 91–108 . дои : 10.1007/978-1-59745-209-0_5 . ISBN 978-1-58829-292-6 . ПМИД 17272838 .
^ Суханек М., Радзиковска А., Тиле С. (апрель 2005 г.). «Фотолейцин и фотометионин позволяют идентифицировать белок-белковые взаимодействия в живых клетках» . Природные методы . 2 (4): 261–7. дои : 10.1038/NMETH752 . ПМИД 15782218 .
^ Рамадан С.Е., Разак А.А., Рагаб А.М., эль-Мелеги М. (июнь 1989 г.). «Включение теллура в аминокислоты и белки у устойчивых к теллуру грибов». Исследование биологических микроэлементов . 20 (3): 225–32. дои : 10.1007/BF02917437 . ПМИД 2484755 . S2CID 9439946 .
^ Бахер Дж. М., Эллингтон AD (сентябрь 2001 г.). «Отбор и характеристика вариантов Escherichia coli, способных расти на токсичном аналоге триптофана» . Журнал бактериологии . 183 (18): 5414–25. дои : 10.1128/jb.183.18.5414-5425.2001 . ПМК 95426 . ПМИД 11514527 .
^ Вонг Дж.Т. (октябрь 1983 г.). «Мутация членства в генетическом коде: потеря пригодности из-за триптофана» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 80 (20): 6303–6. Бибкод : 1983PNAS...80.6303W . дои : 10.1073/pnas.80.20.6303 . ПМЦ 394285 . ПМИД 6413975 .
^ Hoesl MG, Oehm S, Durkin P, Darmon E, Peil L, Aerni HR и др. (август 2015 г.). «Химическая эволюция бактериального протеома» . Ангеванде Хеми . 54 (34): 10030–4. дои : 10.1002/anie.201502868 . ПМЦ 4782924 . ПМИД 26136259 . НИХМСИД: NIHMS711205
^ Мородер Л., Будиса Н. (апрель 2010 г.). «Синтетическая биология сворачивания белков». ХимияФизХим . 11 (6): 1181–7. дои : 10.1002/cphc.201000035 . ПМИД 20391526 .
^ Будиса Н. (декабрь 2004 г.). «Пролегомены к будущим экспериментальным усилиям по инженерии генетического кода путем расширения репертуара аминокислот». Ангеванде Хеми . 43 (47): 6426–63. дои : 10.1002/anie.200300646 . ПМИД 15578784 .
^ Линк Эй-Джей, Мок М.Л., Тиррелл Д.А. (декабрь 2003 г.). «Неканонические аминокислоты в белковой инженерии». Современное мнение в области биотехнологии . 14 (6): 603–9. дои : 10.1016/j.copbio.2003.10.011 . ПМИД 14662389 .
^ Неринг С., Будиса Н., Вильчи Б. (2012). «Анализ производительности ортогональных пар, разработанных для расширенного генетического кода эукариот» . ПЛОС ОДИН . 7 (4): e31992. Бибкод : 2012PLoSO...731992N . дои : 10.1371/journal.pone.0031992 . ПМК 3320878 . ПМИД 22493661 .
^ Агостини Ф., Фёллер Дж.С., Кокш Б., Асеведо-Роча К.Г., Кубышкин В., Будиса Н. (август 2017 г.). «Биокатализ неприродными аминокислотами: энзимология встречается с ксенобиологией». Ангеванде Хеми . 56 (33): 9680–9703. дои : 10.1002/anie.201610129 . ПМИД 28085996 .
^ Рубини М., Лептиен С., Голбик Р., Будиса Н. (июль 2006 г.). «Аминотриптофан-содержащий барстар: компромисс между структурой и функцией в дизайне и инженерии белка с расширенным генетическим кодом». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Белки и протеомика . 1764 (7): 1147–58. дои : 10.1016/j.bbapap.2006.04.012 . ПМИД 16782415 .
^ Штайнер Т., Хесс П., Бэ Дж.Х., Вильчи Б., Мородер Л., Будиса Н. (февраль 2008 г.). «Синтетическая биология белков: настройка сворачивания и стабильности GFP с помощью фторпролина» . ПЛОС ОДИН . 3 (2): e1680. Бибкод : 2008PLoSO...3.1680S . дои : 10.1371/journal.pone.0001680 . ПМК 2243022 . ПМИД 18301757 .
^ Вольшнер С., Гизе А., Кречмар Х.А., Хубер Р., Мородер Л., Будиса Н. (май 2009 г.). «Разработка вариантов анти- и проагрегации для оценки эффектов окисления метионина в прионном белке человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (19): 7756–61. Бибкод : 2009PNAS..106.7756W . дои : 10.1073/pnas.0902688106 . ПМК 2674404 . ПМИД 19416900 .
^ Лептиен С., Хосл М.Г., Меркель Л., Будиса Н. (октябрь 2008 г.). «Азатриптофаны наделяют белки собственной синей флуоресценцией» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (42): 16095–100. Бибкод : 2008PNAS..10516095L . дои : 10.1073/pnas.0802804105 . ПМК 2571030 . ПМИД 18854410 .
^ Бэ Дж.Х., Рубини М., Юнг Г., Виганд Г., Зайферт М.Х., Азим М.К. и др. (май 2003 г.). «Расширение генетического кода позволяет создать новый «золотой» класс зеленых флуоресцентных белков» . Журнал молекулярной биологии . 328 (5): 1071–81. дои : 10.1016/s0022-2836(03)00364-4 . ПМИД 12729742 . Архивировано из оригинала 11 августа 2017 г. Проверено 11 августа 2017 г.
^ Хёсл М.Г., Асеведо-Роча К.Г., Неринг С., Ройтер М., Вольшнер С., Вильчи Б., Будиса Н., Антраникян Г. (2011). «Конгенеры липазы, созданные с помощью генетической кодовой инженерии». ChemCatChem . 3 (1): 213–221. дои : 10.1002/cctc.201000253 . ISSN 1867-3880 . S2CID 86352672 .
^ Хонг С.Х., Квон Ю.К., Джуэтт MC (2014). «Включение нестандартных аминокислот в белки с использованием бесклеточного синтеза белка Escherichia coli» . Границы в химии . 2 : 34. Бибкод : 2014FrCh....2...34H . дои : 10.3389/fchem.2014.00034 . ПМК 4050362 . ПМИД 24959531 .
^ «Неестественный» микроб может производить белки . Новости Би-би-си . 29 ноября 2017 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Чжан Ю., Птацин Дж.Л., Фишер Э.К., Эрни Х.Р., Каффаро К.Э., Сан-Хосе К. и др. (ноябрь 2017 г.). «Полусинтетический организм, который хранит и извлекает увеличенную генетическую информацию» . Природа . 551 (7682): 644–647. Бибкод : 2017Natur.551..644Z . дои : 10.1038/nature24659 . ПМЦ 5796663 . ПМИД 29189780 .
^ Хогего Дж. (февраль 2014 г.). «О чужих нуклеотидах» . Химический мир .
^ Ли Л, Дегардин М, Лавернь Т, Малышев Д.А., Дхами К., Ордуханян П., Ромесберг Ф.Е. (январь 2014 г.). «Естественная репликация неестественной пары оснований для расширения генетического алфавита и применения биотехнологий» . Журнал Американского химического общества . 136 (3): 826–9. дои : 10.1021/ja408814g . ПМЦ 3979842 . ПМИД 24152106 .

[1] Се Дж., Шульц П.Г. (декабрь 2005 г.). «Добавление аминокислот в генетический репертуар». Современное мнение в области химической биологии . 9 (6): 548–54. дои : 10.1016/j.cbpa.2005.10.011 . ПМИД 16260173 .

[NYT-20190515-2] Перейти обратно: ^а ^б Циммер С (15 мая 2019 г.). «Ученые создали бактерии с синтетическим геномом. Это искусственная жизнь? Это важная веха для синтетической биологии: колонии кишечной палочки процветают благодаря ДНК, созданной с нуля людьми, а не природой» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 16 мая 2019 г.

[NAT-20190515-3] Перейти обратно: ^а ^б Фреденс Дж., Ван К., де ла Торре Д., Функе Л.Ф., Робертсон В.Е., Христова Ю. и др. (май 2019 г.). «Тотальный синтез Escherichia coli с перекодированным геномом» . Природа . 569 (7757): 514–518. Бибкод : 2019Natur.569..514F . дои : 10.1038/s41586-019-1192-5 . ПМК 7039709 . ПМИД 31092918 .

[4] Кубышкин В., Асеведо-Роча К.Г., Будиса Н. (февраль 2018 г.). «Об универсальных кодирующих событиях в биогенезе белков» . Биосистемы . 164 : 16–25. Бибкод : 2018BiSys.164...16K . doi : 10.1016/j.biosystems.2017.10.004 . ПМИД 29030023 .

[5] Кубышкин В., Будиса Н. (август 2017 г.). «Синтетическое отчуждение микробных организмов с помощью инженерии генетического кода: почему и как?». Биотехнологический журнал . 12 (8): 1600097. doi : 10.1002/biot.201600097 . ПМИД 28671771 .

[Wang_2001-6] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Ван Л., Брок А., Херберих Б., Шульц П.Г. (апрель 2001 г.). «Расширение генетического кода Escherichia coli». Наука . 292 (5516): 498–500. Бибкод : 2001Sci...292..498W . дои : 10.1126/science.1060077 . ПМИД 11313494 . S2CID 6702011 .

[Alberts_2008-7] Перейти обратно: ^а ^б Альбертс Б., Джонсон А., Льюис Дж., Рафф М., Робертс К., Уолтер П. (2008). Молекулярная биология клетки (5-е изд.). Нью-Йорк: Garland Science. ISBN 978-0-8153-4105-5 .

[Woese_2000-8] Вёзе Ч.Р., Олсен Г.Дж., Ибба М., Зёлль Д. (март 2000 г.). «Аминоацил-тРНК-синтетазы, генетический код и эволюционный процесс» . Обзоры микробиологии и молекулярной биологии . 64 (1): 202–36. дои : 10.1128/ммбр.64.1.202-236.2000 . ПМК 98992 . ПМИД 10704480 .

[pmid12409460-9] Перейти обратно: ^а ^б Сакамото К., Хаяси А., Сакамото А., Кига Д., Накаяма Х., Сома А. и др. (ноябрь 2002 г.). «Сайт-специфическое включение неприродной аминокислоты в белки клеток млекопитающих» . Исследования нуклеиновых кислот . 30 (21): 4692–9. дои : 10.1093/нар/gkf589 . ПМЦ 135798 . ПМИД 12409460 .

[Liu2010-10] Перейти обратно: ^а ^б ^с Лю CC, Шульц П.Г. (2010). «Добавление новых химических элементов в генетический код». Ежегодный обзор биохимии . 79 : 413–44. doi : 10.1146/annurev.biochem.052308.105824 . ПМИД 20307192 .

[11] Саммерер Д., Чен С., Ву Н., Дейтерс А., Чин Дж.В., Шульц П.Г. (июнь 2006 г.). «Генетически кодируемая флуоресцентная аминокислота» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 103 (26): 9785–9. Бибкод : 2006PNAS..103.9785S . дои : 10.1073/pnas.0603965103 . ПМК 1502531 . ПМИД 16785423 .

[phosphoserine-12] Перейти обратно: ^а ^б Стейнфельд Дж.Б., Эрни Х.Р., Рогулина С., Лю Ю., Райнхарт Дж. (май 2014 г.). «Расширенные клеточные пулы аминокислот, содержащие фосфосерин, фосфотреонин и фосфотирозин» . АКС Химическая биология . 9 (5): 1104–12. дои : 10.1021/cb5000532 . ПМК 4027946 . ПМИД 24646179 .

[13] Фуртер Р. (февраль 1998 г.). «Расширение генетического кода: сайт-направленное включение п-фторфенилаланина в Escherichia coli» . Белковая наука . 7 (2): 419–26. дои : 10.1002/pro.5560070223 . ПМК 2143905 . ПМИД 9521119 .

[14] Ван Л., Се Дж., Шульц П.Г. (2006). «Расширение генетического кода». Ежегодный обзор биофизики и биомолекулярной структуры . 35 : 225–49. doi : 10.1146/annurev.biophys.35.101105.121507 . ПМИД 16689635 .

[15] Янг Т.С., Шульц П.Г. (апрель 2010 г.). «За пределами канонических 20 аминокислот: расширение генетического лексикона» . Журнал биологической химии . 285 (15): 11039–44. дои : 10.1074/jbc.R109.091306 . ПМК 2856976 . ПМИД 20147747 .

[SchultzLab-16] Перейти обратно: ^а ^б «Лаборатория Питера Г. Шульца» . Schultz.scripps.edu. Архивировано из оригинала 12 июля 2018 г. Проверено 5 мая 2015 г.

[17] Кардилло Дж., Джентилуччи Л., Толомелли А. (март 2006 г.). «Необычные аминокислоты: синтез и внедрение в природные пептиды и биологически активные аналоги». Мини-обзоры по медицинской химии . 6 (3): 293–304. дои : 10.2174/138955706776073394 . ПМИД 16515468 .

[Mehl_2003-18] Мель Р.А., Андерсон Дж.К., Санторо С.В., Ван Л., Мартин А.Б., Кинг Д.С., Хорн Д.М., Шульц П.Г. (январь 2003 г.). «Поколение бактерии с генетическим кодом из 21 аминокислоты». Журнал Американского химического общества . 125 (4): 935–9. дои : 10.1021/ja0284153 . ПМИД 12537491 .

[19] «контекст :: 21-аминокислотные бактерии: расширение генетического кода» . Straddle3.net . Проверено 5 мая 2015 г.

[20] Кунин Е.В., Новожилов А.С. (февраль 2009 г.). «Происхождение и эволюция генетического кода: универсальная загадка» . ИУБМБ Жизнь . 61 (2): 99–111. arXiv : 0807.4749 . дои : 10.1002/iub.146 . ПМЦ 3293468 . ПМИД 19117371 .

[21] Малой С.Р., Вэлли Джозеф Стюарт, виджей, Тейлор Р.К. (1996). Генетический анализ патогенных бактерий: Лабораторное пособие . Нью-Йорк: Лаборатория Колд-Спринг-Харбор. ISBN 978-0-87969-453-1 .

[22] Норманли Дж., Кляйна Л.Г., Массон Дж.М., Абельсон Дж., Миллер Дж.Х. (июнь 1990 г.). «Конструирование генов тРНК-супрессоров янтаря Escherichia coli. III. Определение специфичности тРНК». Журнал молекулярной биологии . 213 (4): 719–26. дои : 10.1016/S0022-2836(05)80258-X . ПМИД 2141650 .

[23] Ван Л., Маглири Т.Дж., Лю Д.Р., Шульц П.Г. (2000). «Новая функциональная пара-супрессор тРНК/аминоацил-тРНК-синтетаза для включения in vivo неприродных аминокислот в белки» (PDF) . Дж. Ам. хим. Соц . 122 (20): 5010–5011. дои : 10.1021/ja000595y . Архивировано из оригинала (PDF) 27 сентября 2011 г. Проверено 2 декабря 2010 г.

[24] Ван Л., Брок А., Шульц П.Г. (март 2002 г.). «Добавление L-3-(2-нафтил)аланина к генетическому коду E. coli». Журнал Американского химического общества . 124 (9): 1836–7. дои : 10.1021/ja012307j . ПМИД 11866580 .

[25] Чин Дж.В., Мартин А.Б., Кинг Д.С., Ван Л., Шульц П.Г. (август 2002 г.). «Добавление фотосшивающей аминокислоты к генетическому коду Escherichia coli» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (17): 11020–4. Бибкод : 2002PNAS...9911020C . дои : 10.1073/pnas.172226299 . ПМЦ 123203 . ПМИД 12154230 .

[26] Аэрни Х.Р., Шифман М.А., Рогулина С., О'Донохью П., Райнхарт Дж. (январь 2015 г.). «Выявление аминокислотного состава белков в пределах расширенного генетического кода» . Исследования нуклеиновых кислот . 43 (2): e8. дои : 10.1093/nar/gku1087 . ПМЦ 4333366 . ПМИД 25378305 .

[27] Айзекс Ф.Дж., Карр П.А., Ван Х.Х., Ладжуа М.Дж., Стерлинг Б., Краал Л. и др. (июль 2011 г.). «Точные манипуляции с хромосомами in vivo позволяют осуществлять замену кодонов по всему геному» . Наука . 333 (6040): 348–53. Бибкод : 2011Sci...333..348I . дои : 10.1126/science.1205822 . ПМЦ 5472332 . ПМИД 21764749 .

[C321-28] Перейти обратно: ^а ^б Лажуа М.Дж., Ровнер А.Дж., Гудман Д.Б., Эрни Х.Р., Хаймович А.Д., Кузнецов Г. и др. (октябрь 2013 г.). «Геномно перекодированные организмы расширяют биологические функции» . Наука . 342 (6156): 357–60. Бибкод : 2013Sci...342..357L . дои : 10.1126/science.1241459 . ПМЦ 4924538 . ПМИД 24136966 .

[29] Манделл Д.Д., Ладжуа М.Дж., Ми М.Т., Такеучи Р., Кузнецов Г., Норвилл Дж.Е. и др. (февраль 2015 г.). «Биологическое сдерживание генетически модифицированных организмов с помощью дизайна синтетических белков» . Природа . 518 (7537): 55–60. Бибкод : 2015Природа.518...55М . дои : 10.1038/nature14121 . ПМЦ 4422498 . ПМИД 25607366 .

[30] Цзэн Ю, Ван В, Лю ВР (август 2014 г.). «На пути к переназначению редкого кодона AGG в Escherichia coli» . ХимБиоХим . 15 (12): 1750–4. дои : 10.1002/cbic.201400075 . ПМК 4167342 . ПМИД 25044341 .

[31] Болке Н., Будиса Н. (февраль 2014 г.). «Освобождение смысловых кодонов для включения неканонических аминокислот по всему протеому: редкий изолейциновый кодон AUA как мишень для расширения генетического кода» . Письма FEMS по микробиологии . 351 (2): 133–44. дои : 10.1111/1574-6968.12371 . ПМК 4237120 . ПМИД 24433543 .

[32] Робертсон, Уэсли Э.; Функе, Луиза Ф.Х.; де ла Торре, Даниэль; Фреденс, Юлиус; Эллиотт, Томас С.; Спинк, Мартин; Христова, Ёнка; Черветтини, Даниэле; Бёге, Франц Л.; Лю, Ким С.; Бусе, Сальвадор; Маслен, Сара; Салмонд, Джордж ПК; Чин, Джейсон В. (4 июня 2021 г.). «Переназначение смысловых кодонов обеспечивает устойчивость к вирусам и синтез кодируемого полимера» . Наука . 372 (6546): 1057–1062. Бибкод : 2021Sci...372.1057R . дои : 10.1126/science.abg3029 . ПМЦ 7611380 . ПМИД 34083482 .

[33] Аткинс, Дж. Ф.; Бьёрк, Г.Р. «Захватывающая история о сдвиге рамки рибосомы: экстрагенные супрессоры мутаций сдвига рамки считывания выдвигают на первый план перестройку P-сайта». Микробиол. Мол. Биол. Ред. 2009, 73, 178-210.

[34] Андерсон, Дж. К.; Ву, Н.; Санторо, Юго-Запад; Лакшман, В.; Кинг, Д.С.; Шульц, П.Г. «Расширенный генетический код с функциональным четверным кодоном». Учеб. Натл. акад. наук. США 2004, 101, 7566-7571.

[35] Нойманн, Х.; Ван, К.; Дэвис, Л.; Гарсиа-Алай, М.; Чин, Дж.В. «Кодирование нескольких неприродных аминокислот посредством эволюции рибосомы, декодирующей квадруплет». Природа 2010, 464, 441-444.

[36] Ню, В.; Шульц, П.Г.; Го, Дж. «Расширенный генетический код в клетках млекопитающих с функциональным четверным кодоном». АКС хим. Биол. 2013, 8, 1640-1645.

[Neumann_2010-37] Перейти обратно: ^а ^б ^с Нойманн Х., Ван К., Дэвис Л., Гарсиа-Алай М., Чин Дж.В. (март 2010 г.). «Кодирование нескольких неприродных аминокислот посредством эволюции рибосомы, декодирующей квадруплет» . Природа . 464 (7287): 441–4. Бибкод : 2010Natur.464..441N . дои : 10.1038/nature08817 . ПМИД 20154731 . S2CID 4390989 .

[38] Хонг С., Сунита С., Маэхигаши Т., Хоффер Э.Д., Данкл Дж.А., Данэм К.М. (октябрь 2018 г.). «Механизм тРНК-опосредованного +1 сдвига рамки рибосомы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 115 (44): 11226–11231. Бибкод : 2018PNAS..11511226H . дои : 10.1073/pnas.1809319115 . ПМК 6217423 . ПМИД 30262649 .

[39] Ню, В., Шульц, П.Г. и Гуо, Дж. (2013) Расширенный генетический код в клетках млекопитающих с функциональным четверным кодоном. ACS Chem Biol 8, 1640–1645.

[40] ДеБенедиктис Э.А., Карвер Г.Д., Чунг Ч.З., Сёлль Д., Бадран А.Х. (сентябрь 2021 г.). «Мультиплексное подавление четырех квадруплетных кодонов посредством эволюции, направленной на тРНК» . Природные коммуникации . 12 (1): 5706. Бибкод : 2021NatCo..12.5706D . дои : 10.1038/s41467-021-25948-y . ПМЦ 8481270 . ПМИД 34588441 .

[41] Чен Ю., Ван Ю., Ван Н., Юань З., Ню В., Ли К. и Го Дж. (2018) Контроль репликации геномно перекодированного ВИЧ-1 с помощью Функциональный квадруплетный кодон в клетках млекопитающих. АКС Синтез. Биол. 7, 1612–1617 гг.

[42] Ватанабэ Т., Муранака Н., Хосака Т. (март 2008 г.). «Четырехосновной кодон-опосредованный насыщающий мутагенез в бесклеточной системе трансляции». Журнал бионауки и биоинженерии . 105 (3): 211–5. дои : 10.1263/jbb.105.211 . ПМИД 18397770 .

[43] Андерсон Дж.К., Ву Н., Санторо С.В., Лакшман В., Кинг Д.С., Шульц П.Г. (май 2004 г.). «Расширенный генетический код с функциональным четверным кодоном» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (20): 7566–71. Бибкод : 2004PNAS..101.7566A . дои : 10.1073/pnas.0401517101 . ПМК 419646 . ПМИД 15138302 .

[44] Санторо С.В., Андерсон Дж.К., Лакшман В., Шульц П.Г. (декабрь 2003 г.). «Происходящая из архебактерий пара глутамил-тРНК-синтетаза и тРНК для мутагенеза неприродных аминокислот белков в Escherichia coli» . Исследования нуклеиновых кислот . 31 (23): 6700–9. дои : 10.1093/нар/gkg903 . ПМК 290271 . ПМИД 14627803 .

[45] Андерсон Дж. К., Шульц П. Г. (август 2003 г.). «Адаптация ортогональной архейной пары лейцил-тРНК и синтетазы для подавления четырех оснований, янтаря и опала». Биохимия . 42 (32): 9598–608. дои : 10.1021/bi034550w . ПМИД 12911301 .

[46] Хэнкок С.М., Упрети Р., Дейтерс А., Чин Дж.В. (октябрь 2010 г.). «Расширение генетического кода дрожжей для включения разнообразных неприродных аминокислот через пару пирролизил-тРНК-синтетаза/тРНК» . Журнал Американского химического общества . 132 (42): 14819–24. дои : 10.1021/ja104609m . ПМЦ 2956376 . ПМИД 20925334 .

[47] Минаба М., Като Ю. (март 2014 г.). «Высокопроизводительная система экспрессии с нулевой утечкой и переключателем трансляции с использованием сайт-специфического включения неприродных аминокислот» . Прикладная и экологическая микробиология . 80 (5): 1718–25. Бибкод : 2014ApEnM..80.1718M . дои : 10.1128/АЕМ.03417-13 . ПМЦ 3957627 . ПМИД 24375139 .

[48] Чин Дж.В., Кропп Т.А., Андерсон Дж.К., Мукерджи М., Чжан З., Шульц П.Г. (август 2003 г.). «Расширенный генетический код эукариот». Наука . 301 (5635): 964–7. Бибкод : 2003Sci...301..964C . дои : 10.1126/science.1084772 . ПМИД 12920298 . S2CID 2376187 .

[ReferenceB-49] Перейти обратно: ^а ^б Ву Н, Дейтерс А., Кропп Т.А., Кинг Д., Шульц П.Г. (ноябрь 2004 г.). «Генетически кодируемая аминокислота с фотоклеткой». Журнал Американского химического общества . 126 (44): 14306–7. дои : 10.1021/ja040175z . ПМИД 15521721 .

[init-amber-50] Перейти обратно: ^а ^б Коваль А.К., Корер С., РаджБхандари У.Л. (февраль 2001 г.). «Двадцать первые пары аминоацил-тРНК-синтетаз-супрессор тРНК для возможного использования при сайт-специфическом включении аналогов аминокислот в белки у эукариот и эубактерий» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 98 (5): 2268–73. Бибкод : 2001PNAS...98.2268K . дои : 10.1073/pnas.031488298 . ПМК 30127 . ПМИД 11226228 .

[51] Лемке Э.А., Саммерер Д., Гейерштангер Б.Х., Бриттен С.М., Шульц П.Г. (декабрь 2007 г.). «Контроль фосфорилирования белка с помощью генетически кодируемой фотоклеточной аминокислоты» . Химическая биология природы . 3 (12): 769–72. дои : 10.1038/nchembio.2007.44 . ПМИД 17965709 .

[52] Палей С., Бухмюллер Б., Вольфграмм Дж., Муньос-Лопес А., Юнг С., Чодровски П., Саммерер Д. (апрель 2020 г.). «Светоактивируемые ТЕТ-диоксигеназы выявляют динамику окисления 5-метилцитозина и реорганизацию транскриптома». Журнал Американского химического общества . 142 (16): 7289–7294. дои : 10.1021/jacs.0c01193 . ПМИД 32286069 . S2CID 215757172 .

[53] Кан Дж.Ю., Кавагути Д., Коин I, Сян З., О'Лири Д.Д., Слезинджер П.А., Ван Л. (октябрь 2013 г.). «Экспрессия in vivo активируемого светом калиевого канала с использованием неприродных аминокислот» . Нейрон . 80 (2): 358–70. дои : 10.1016/j.neuron.2013.08.016 . ПМЦ 3815458 . ПМИД 24139041 .

[54] Вольфграмм Дж., Бухмюллер Б., Палей С., Муньос-Лопес А., Канне Дж., Яннинг П. и др. (июнь 2021 г.). «Световая активация ДНК-метилтрансфераз» . Прикладная химия . 60 (24): 13507–13512. дои : 10.1002/anie.202103945 . ПМЦ 8251764 . PMID 33826797 .

[55] Чжан З., Альфонта Л., Тиан Ф., Бурсулая Б., Урю С., Кинг Д.С., Шульц П.Г. (июнь 2004 г.). «Селективное включение 5-гидрокситриптофана в белки клеток млекопитающих» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (24): 8882–7. Бибкод : 2004PNAS..101.8882Z . дои : 10.1073/pnas.0307029101 . ПМК 428441 . ПМИД 15187228 .

[56] Хан С., Ян А., Ли С., Ли Х.В., Пак CB, Пак HS (февраль 2017 г.). «Расширение генетического кода Mus musculus» . Природные коммуникации . 8 : 14568. Бибкод : 2017NatCo...814568H . дои : 10.1038/ncomms14568 . ПМК 5321798 . ПМИД 28220771 .

[57] Рэкхэм О, Чин Дж.В. (август 2005 г.). «Сеть пар ортогональных рибосом х мРНК». Химическая биология природы . 1 (3): 159–66. дои : 10.1038/nchembio719 . ПМИД 16408021 . S2CID 37181098 .

[58] Ван К., Нойманн Х., Пик-Чью С.Ю., Чин Дж.В. (июль 2007 г.). «Развитые ортогональные рибосомы повышают эффективность расширения синтетического генетического кода» (PDF) . Природная биотехнология . 25 (7): 770–7. дои : 10.1038/nbt1314 . ПМИД 17592474 . S2CID 19683574 .

[59] Фрид С.Д., Шмид В.Х., Уттамапинант С., Чин Дж.В. (октябрь 2015 г.). «Сшивание субъединиц рибосом для ортогональной трансляции в E. coli» . Ангеванде Хеми . 54 (43): 12791–4. дои : 10.1002/anie.201506311 . ПМЦ 4678508 . ПМИД 26465656 .

[60] Терасака Н., Хаяши Г., Като Т., Суга Х. (июль 2014 г.). «Ортогональная пара рибосома-тРНК посредством инженерии пептидилтрансферазного центра». Химическая биология природы . 10 (7): 555–7. дои : 10.1038/nchembio.1549 . ПМИД 24907900 .

[61] Каварелли Дж., Морас Д. (январь 1993 г.). «Распознавание тРНК аминоацил-тРНК-синтетазами» . Журнал ФАСЭБ . 7 (1): 79–86. дои : 10.1096/fasebj.7.1.8422978 . ПМИД 8422978 . S2CID 46222849 .

[62] Шиммель П.Р., Зёлль Д. (1979). «Аминоацил-тРНК-синтетазы: общие особенности и распознавание транспортных РНК». Ежегодный обзор биохимии . 48 : 601–48. дои : 10.1146/annurev.bi.48.070179.003125 . ПМИД 382994 .

[63] Охучи М., Мураками Х., Суга Х. (октябрь 2007 г.). «Система флексизим: очень гибкий инструмент аминоацилирования тРНК для аппарата трансляции». Современное мнение в области химической биологии . 11 (5): 537–42. дои : 10.1016/j.cbpa.2007.08.011 . ПМИД 17884697 .

[64] Ван Ц, Пэрриш А.Р., Ван Л. (март 2009 г.). «Расширение генетического кода для биологических исследований» . Химия и биология . 16 (3): 323–36. doi : 10.1016/j.chembiol.2009.03.001 . ПМК 2696486 . ПМИД 19318213 .

[65] Парк Х.С., Хон М.Дж., Умехара Т., Го Л.Т., Осборн Э.М., Беннер Дж. и др. (август 2011 г.). «Расширение генетического кода Escherichia coli с помощью фосфосерина» . Наука . 333 (6046): 1151–4. Бибкод : 2011Sci...333.1151P . дои : 10.1126/science.1207203 . ПМЦ 5547737 . ПМИД 21868676 .

[66] Оза Дж.П., Эрни Х.Р., Пирман Н.Л., Барбер К.В., Тер Хаар К.М., Рогулина С. и др. (сентябрь 2015 г.). «Надежное производство рекомбинантных фосфопротеинов с использованием бесклеточного синтеза белков» . Природные коммуникации . 6 : 8168. Бибкод : 2015NatCo...6.8168O . дои : 10.1038/ncomms9168 . ПМК 4566161 . ПМИД 26350765 .

[67] Пирман Н.Л., Барбер К.В., Эрни Х.Р., Ма Н.Дж., Хаймович А.Д., Рогулина С. и др. (сентябрь 2015 г.). «Гибкий кодон в геномно перекодированной Escherichia coli обеспечивает программируемое фосфорилирование белков» . Природные коммуникации . 6 : 8130. Бибкод : 2015NatCo...6.8130P . дои : 10.1038/ncomms9130 . ПМК 4566969 . ПМИД 26350500 .

[68] Роджерсон Д.Т., Сачдева А., Ван К., Хак Т., Казлаускайте А., Хэнкок С.М. и др. (июль 2015 г.). «Эффективное генетическое кодирование фосфосерина и его негидролизуемого аналога» . Химическая биология природы . 11 (7): 496–503. дои : 10.1038/nchembio.1823 . ПМК 4830402 . ПМИД 26030730 .

[69] Гауба В., Грюневальд Дж., Горни В., Дитон Л.М., Канг М., Бурсулая Б. и др. (август 2011 г.). «Потеря CD4-зависимой толерантности Т-клеток к белкам с модифицированными аминокислотами» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (31): 12821–6. Бибкод : 2011PNAS..10812821G . дои : 10.1073/pnas.1110042108 . ПМК 3150954 . ПМИД 21768354 .

[70] Лю CC, Мак А.В., Брустад Э.М., Миллс Дж.Х., Грофф Д., Смидер В.В., Шульц П.Г. (июль 2009 г.). «Эволюция белков с генетически закодированными «химическими боеголовками» » . Журнал Американского химического общества . 131 (28): 9616–7. дои : 10.1021/ja902985e . ПМЦ 2745334 . ПМИД 19555063 .

[71] Хаммерлинг М.Дж., Эллефсон Дж.В., Бутц Д.Р., Маркотт Э.М., Эллингтон А.Д., Баррик Дж.Е. (март 2014 г.). «Бактериофаги используют расширенный генетический код на эволюционном пути к более высокой приспособленности» . Химическая биология природы . 10 (3): 178–80. дои : 10.1038/nchembio.1450 . ПМЦ 3932624 . ПМИД 24487692 .

[72] Киппер К., Лундиус Э.Г., Чурич В., Никич И., Висслер М., Лемке Э.А., Эльф Дж. (февраль 2017 г.). «Применение неканонических аминокислот для мечения белков в геномно перекодированной Escherichia coli». ACS Синтетическая биология . 6 (2): 233–255. doi : 10.1021/acsynbio.6b00138 . ПМИД 27775882 .

[A_68-codon_genetic_code_to_incorpor-73] Перейти обратно: ^а ^б Дункельманн Д.Л., Оем С.Б., Битти А.Т., Чин Дж.В. (август 2021 г.). «Генетический код из 68 кодонов, включающий четыре отдельные неканонические аминокислоты, ставший возможным благодаря автоматизированному дизайну ортогональной мРНК» . Природная химия . 13 (11): 1110–1117. Бибкод : 2021НатЧ..13.1110Д . дои : 10.1038/s41557-021-00764-5 . ПМЦ 7612796 . ПМИД 34426682 . S2CID 237271721 .

[future-74] Перейти обратно: ^а ^б Кришнакумар Р., Линг Дж. (январь 2014 г.). «Экспериментальные проблемы переназначения смысловых кодонов: инновационный подход к расширению генетического кода» . Письма ФЭБС . 588 (3): 383–8. Бибкод : 2014FEBSL.588..383K . дои : 10.1016/j.febslet.2013.11.039 . ПМИД 24333334 . S2CID 10152595 .

[75] Гибсон Д.Г., Гласс Дж.И., Лартиг С., Носков В.Н., Чуанг Р.Ю., Алгир М.А. и др. (июль 2010 г.). «Создание бактериальной клетки, управляемой химически синтезированным геномом» . Наука . 329 (5987): 52–6. Бибкод : 2010Sci...329...52G . дои : 10.1126/science.1190719 . ПМИД 20488990 .

[76] Хирао И., Оцуки Т., Фудзивара Т., Мицуи Т., Ёкогава Т., Окуни Т. и др. (февраль 2002 г.). «Неестественная пара оснований для включения аналогов аминокислот в белки». Природная биотехнология . 20 (2): 177–82. дои : 10.1038/nbt0202-177 . ПМИД 11821864 . S2CID 22055476 .

[77] Хирао И., Кимото М., Мицуи Т., Фудзивара Т., Каваи Р., Сато А. и др. (сентябрь 2006 г.). «Неестественная гидрофобная система пар оснований: сайт-специфическое включение аналогов нуклеотидов в ДНК и РНК». Природные методы . 3 (9): 729–35. дои : 10.1038/nmeth915 . ПМИД 16929319 . S2CID 6494156 .

[KimotoKawai2009-78] Кимото М., Каваи Р., Мицуи Т., Ёкояма С., Хирао И. (февраль 2009 г.). «Неестественная система пар оснований для эффективной ПЦР-амплификации и функционализации молекул ДНК» . Исследования нуклеиновых кислот . 37 (2): е14. дои : 10.1093/нар/gkn956 . ПМЦ 2632903 . ПМИД 19073696 .

[79] Ямасигэ Р., Кимото М., Такезава Ю., Сато А., Мицуи Т., Ёкояма С., Хирао И. (март 2012 г.). «Высокоспецифичные системы неприродных пар оснований в качестве третьей пары оснований для ПЦР-амплификации» . Исследования нуклеиновых кислот . 40 (6): 2793–806. дои : 10.1093/nar/gkr1068 . ПМЦ 3315302 . ПМИД 22121213 .

[80] Кимото М., Ямасигэ Р., Мацунага К., Ёкояма С., Хирао И. (май 2013 г.). «Поколение аптамеров ДНК с высоким сродством с использованием расширенного генетического алфавита». Природная биотехнология . 31 (5): 453–7. дои : 10.1038/nbt.2556 . ПМИД 23563318 . S2CID 23329867 .

[Malyshev_PNAS_20120724-81] Малышев Д.А., Дхами К., Куах Х.Т., Лавернь Т., Ордуханян П., Торкамани А., Ромесберг Ф.Е. (июль 2012 г.). «Эффективная и независимая от последовательности репликация ДНК, содержащей третью пару оснований, создает функциональный шестибуквенный генетический алфавит» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (30): 12005–10. Бибкод : 2012PNAS..10912005M . дои : 10.1073/pnas.1205176109 . ПМК 3409741 . ПМИД 22773812 .

[NATJ-20140507-82] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Малышев Д.А., Дхами К., Лавернь Т., Чен Т., Дай Н., Фостер Дж.М. и др. (май 2014 г.). «Полусинтетический организм с расширенным генетическим алфавитом» . Природа . 509 (7500): 385–8. Бибкод : 2014Natur.509..385M . дои : 10.1038/nature13314 . ПМК 4058825 . ПМИД 24805238 .

[Ewan-83] Каллауэй Э (7 мая 2014 г.). «Ученые создали первый живой организм с «искусственной» ДНК» . Новости природы . Хаффингтон Пост . Проверено 8 мая 2014 г.

[Fikes-84] Перейти обратно: ^а ^б Файкс Би Джей (8 мая 2014 г.). «Жизнь создана с использованием расширенного генетического кода» . Сан-Диего Юнион Трибьюн . Архивировано из оригинала 9 мая 2014 года . Проверено 8 мая 2014 г.

[Sample-85] Образец I (7 мая 2014 г.). «Первые формы жизни, передавшие искусственную ДНК, созданную американскими учеными» . Хранитель . Проверено 8 мая 2014 г.

[Pollack-86] Поллак А (7 мая 2014 г.). «Ученые добавляют буквы в алфавит ДНК, вселяя надежду и страх» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 8 мая 2014 г.

[NYT-20140507-87] Поллак А (7 мая 2014 г.). «Исследователи сообщают о прорыве в создании искусственного генетического кода» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 7 мая 2014 г.

[NATURE-20140507-88] Каллауэй Э (7 мая 2014 г.). «Первая жизнь с «чужой» ДНК» . Природа . дои : 10.1038/nature.2014.15179 . S2CID 86967999 . Проверено 7 мая 2014 г.

[89] Амос Дж. (8 мая 2014 г.). «Полусинтетический жук расширяет «азбуку жизни» » . Новости Би-би-си . Проверено 9 мая 2014 г.

[90] Койде Х., Ёкояма С., Каваи Г., Ха Дж.М., Ока Т., Каваи С. и др. (сентябрь 1988 г.). «Биосинтез белка, содержащего небелковую аминокислоту, Escherichia coli: L-2-аминогексановая кислота в положении 21 эпидермального фактора роста человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 85 (17): 6237–41. Бибкод : 1988PNAS...85.6237K . дои : 10.1073/pnas.85.17.6237 . ПМК 281944 . ПМИД 3045813 .

[91] Член парламента Ферла, Патрик В.М. (август 2014 г.). «Бактериальный биосинтез метионина» . Микробиология . 160 (Часть 8): 1571–1584. дои : 10.1099/mic.0.077826-0 . ПМИД 24939187 .

[92] Дубле С (2007). «Производство селенометионильных белков в прокариотических и эукариотических системах экспрессии» . Протоколы макромолекулярной кристаллографии . Методы молекулярной биологии. Том. 363. С. 91–108 . дои : 10.1007/978-1-59745-209-0_5 . ISBN 978-1-58829-292-6 . ПМИД 17272838 .

[93] Суханек М., Радзиковска А., Тиле С. (апрель 2005 г.). «Фотолейцин и фотометионин позволяют идентифицировать белок-белковые взаимодействия в живых клетках» . Природные методы . 2 (4): 261–7. дои : 10.1038/NMETH752 . ПМИД 15782218 .

[94] Рамадан С.Е., Разак А.А., Рагаб А.М., эль-Мелеги М. (июнь 1989 г.). «Включение теллура в аминокислоты и белки у устойчивых к теллуру грибов». Исследование биологических микроэлементов . 20 (3): 225–32. дои : 10.1007/BF02917437 . ПМИД 2484755 . S2CID 9439946 .

[95] Бахер Дж. М., Эллингтон AD (сентябрь 2001 г.). «Отбор и характеристика вариантов Escherichia coli, способных расти на токсичном аналоге триптофана» . Журнал бактериологии . 183 (18): 5414–25. дои : 10.1128/jb.183.18.5414-5425.2001 . ПМК 95426 . ПМИД 11514527 .

[96] Вонг Дж.Т. (октябрь 1983 г.). «Мутация членства в генетическом коде: потеря пригодности из-за триптофана» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 80 (20): 6303–6. Бибкод : 1983PNAS...80.6303W . дои : 10.1073/pnas.80.20.6303 . ПМЦ 394285 . ПМИД 6413975 .

[97] Hoesl MG, Oehm S, Durkin P, Darmon E, Peil L, Aerni HR и др. (август 2015 г.). «Химическая эволюция бактериального протеома» . Ангеванде Хеми . 54 (34): 10030–4. дои : 10.1002/anie.201502868 . ПМЦ 4782924 . ПМИД 26136259 . НИХМСИД: NIHMS711205

[98] Мородер Л., Будиса Н. (апрель 2010 г.). «Синтетическая биология сворачивания белков». ХимияФизХим . 11 (6): 1181–7. дои : 10.1002/cphc.201000035 . ПМИД 20391526 .

[99] Будиса Н. (декабрь 2004 г.). «Пролегомены к будущим экспериментальным усилиям по инженерии генетического кода путем расширения репертуара аминокислот». Ангеванде Хеми . 43 (47): 6426–63. дои : 10.1002/anie.200300646 . ПМИД 15578784 .

[100] Линк Эй-Джей, Мок М.Л., Тиррелл Д.А. (декабрь 2003 г.). «Неканонические аминокислоты в белковой инженерии». Современное мнение в области биотехнологии . 14 (6): 603–9. дои : 10.1016/j.copbio.2003.10.011 . ПМИД 14662389 .

[101] Неринг С., Будиса Н., Вильчи Б. (2012). «Анализ производительности ортогональных пар, разработанных для расширенного генетического кода эукариот» . ПЛОС ОДИН . 7 (4): e31992. Бибкод : 2012PLoSO...731992N . дои : 10.1371/journal.pone.0031992 . ПМК 3320878 . ПМИД 22493661 .

[102] Агостини Ф., Фёллер Дж.С., Кокш Б., Асеведо-Роча К.Г., Кубышкин В., Будиса Н. (август 2017 г.). «Биокатализ неприродными аминокислотами: энзимология встречается с ксенобиологией». Ангеванде Хеми . 56 (33): 9680–9703. дои : 10.1002/anie.201610129 . ПМИД 28085996 .

[103] Рубини М., Лептиен С., Голбик Р., Будиса Н. (июль 2006 г.). «Аминотриптофан-содержащий барстар: компромисс между структурой и функцией в дизайне и инженерии белка с расширенным генетическим кодом». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Белки и протеомика . 1764 (7): 1147–58. дои : 10.1016/j.bbapap.2006.04.012 . ПМИД 16782415 .

[104] Штайнер Т., Хесс П., Бэ Дж.Х., Вильчи Б., Мородер Л., Будиса Н. (февраль 2008 г.). «Синтетическая биология белков: настройка сворачивания и стабильности GFP с помощью фторпролина» . ПЛОС ОДИН . 3 (2): e1680. Бибкод : 2008PLoSO...3.1680S . дои : 10.1371/journal.pone.0001680 . ПМК 2243022 . ПМИД 18301757 .

[105] Вольшнер С., Гизе А., Кречмар Х.А., Хубер Р., Мородер Л., Будиса Н. (май 2009 г.). «Разработка вариантов анти- и проагрегации для оценки эффектов окисления метионина в прионном белке человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (19): 7756–61. Бибкод : 2009PNAS..106.7756W . дои : 10.1073/pnas.0902688106 . ПМК 2674404 . ПМИД 19416900 .

[106] Лептиен С., Хосл М.Г., Меркель Л., Будиса Н. (октябрь 2008 г.). «Азатриптофаны наделяют белки собственной синей флуоресценцией» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (42): 16095–100. Бибкод : 2008PNAS..10516095L . дои : 10.1073/pnas.0802804105 . ПМК 2571030 . ПМИД 18854410 .

[107] Бэ Дж.Х., Рубини М., Юнг Г., Виганд Г., Зайферт М.Х., Азим М.К. и др. (май 2003 г.). «Расширение генетического кода позволяет создать новый «золотой» класс зеленых флуоресцентных белков» . Журнал молекулярной биологии . 328 (5): 1071–81. дои : 10.1016/s0022-2836(03)00364-4 . ПМИД 12729742 . Архивировано из оригинала 11 августа 2017 г. Проверено 11 августа 2017 г.

[108] Хёсл М.Г., Асеведо-Роча К.Г., Неринг С., Ройтер М., Вольшнер С., Вильчи Б., Будиса Н., Антраникян Г. (2011). «Конгенеры липазы, созданные с помощью генетической кодовой инженерии». ChemCatChem . 3 (1): 213–221. дои : 10.1002/cctc.201000253 . ISSN 1867-3880 . S2CID 86352672 .

[109] Хонг С.Х., Квон Ю.К., Джуэтт MC (2014). «Включение нестандартных аминокислот в белки с использованием бесклеточного синтеза белка Escherichia coli» . Границы в химии . 2 : 34. Бибкод : 2014FrCh....2...34H . дои : 10.3389/fchem.2014.00034 . ПМК 4050362 . ПМИД 24959531 .

[110] «Неестественный» микроб может производить белки . Новости Би-би-си . 29 ноября 2017 г.

[nature_Zhang-111] Перейти обратно: ^а ^б Чжан Ю., Птацин Дж.Л., Фишер Э.К., Эрни Х.Р., Каффаро К.Э., Сан-Хосе К. и др. (ноябрь 2017 г.). «Полусинтетический организм, который хранит и извлекает увеличенную генетическую информацию» . Природа . 551 (7682): 644–647. Бибкод : 2017Natur.551..644Z . дои : 10.1038/nature24659 . ПМЦ 5796663 . ПМИД 29189780 .

[112] Хогего Дж. (февраль 2014 г.). «О чужих нуклеотидах» . Химический мир .

[113] Ли Л, Дегардин М, Лавернь Т, Малышев Д.А., Дхами К., Ордуханян П., Ромесберг Ф.Е. (январь 2014 г.). «Естественная репликация неестественной пары оснований для расширения генетического алфавита и применения биотехнологий» . Журнал Американского химического общества . 136 (3): 826–9. дои : 10.1021/ja408814g . ПМЦ 3979842 . ПМИД 24152106 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[ 31 ]

[ 32 ]

[ 33 ]

[ 34 ]

[ 35 ]

[ 36 ]

[ 37 ]

[ 38 ]

[ 39 ]

[ 40 ]

[ 41 ]

[ 42 ]

[ 43 ]

[ 44 ]

[ 45 ]

[ 46 ]

[ 47 ]

[ 48 ]

[ 49 ]

[ 50 ]

[ 51 ]

[ 52 ]

[ 53 ]

[ 54 ]

[ 55 ]

[ 56 ]

[ 57 ]

[ 58 ]

[ 59 ]

[ 60 ]

[ 61 ]

[ 62 ]

[ 63 ]

[ 64 ]

[ 65 ]

[ 66 ]

[ 67 ]

[ 68 ]

[ 69 ]

[ 70 ]

[ 71 ]

[ 72 ]

[ 73 ]

[ 74 ]

[ 75 ]

[ 76 ]

[ 77 ]

[ 78 ]

[ 79 ]

[ 80 ]

[ 81 ]

[ 82 ]

[ 83 ]

[ 84 ]

[ 85 ]

[ 86 ]

[ 87 ]

[ 88 ]

[ 89 ]

[ 90 ]

[ 91 ]

[ 92 ]

[ 93 ]

[ 94 ]

[ 95 ]

[ 96 ]

[ 97 ]

[ 98 ]

[ 99 ]

[ 100 ]

v т и Генетика
Introduction Outline History Timeline Index Glossary
Key components	Chromosome DNA RNA Genome Heredity Nucleotide Mutation Genetic variation Allele Amino acid
Fields	Classical Conservation Cytogenetics Ecological Immunogenetics Microbial Molecular Population Quantitative
Archaeogenetics of	Africa the Americas the British Isles Europe Italy the Middle East South Asia
Related topics	Behavioural genetics Epigenetics Geneticist Genome editing Genomics Genetic code Genetic engineering Genetic diversity Genetic monitoring Genetic genealogy Heredity He Jiankui affair Medical genetics Missing heritability problem Molecular evolution Plant genetics Population genomics Reverse genetics
Lists	List of genetic codes List of genetics research organizations
Category