In Engeland is een ribosoom ontwikkeld dat genetische codes herkent die bestaan uit vier nucleotiden, in plaats van de gebruikelijke drie. Jason Chin (Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology, Cambridge) wil de truc gebruiken om eiwitten te kunnen bouwen met veel meer verschillende aminozuren dan het natuurlijke assortiment van 20, zo meldt hij in Nature.

Op zijn eigen webpagina spreekt Chin van ‘freeing the ribosome for evolution’.

Zoals bekend bestaat DNA uit vier verschillende nucleotiden, en vormen drie nucleotiden samen één ‘codon’ dat codeert voor één aminozuur in een eiwit. Er zijn 4³ = 64 verschillende codons mogelijk, wat het mogelijke aantal aminozuren sterk beperkt, mede omdat vaak een aantal codons voor hetzelfde aminozuur coderen.

Breid je het aantal nucleotiden per codon echter uit naar 4, dan heb je ineens 4⁴ = 256 verschillende codes tot je beschikking.

Chin heeft nu via ‘gestuurde evolutie’ een ribosoom weten te creëren dat inderdaad vierlettercodons kan aflezen, en tevens een paar ‘klassieke’ drielettercodons. In de natuur zou zo’n mutatie meteen dodelijk zijn omdat zo’n ribosoom niet meer automatisch álle drieletter-RNA correct afleest. Maar onder laboratoriumcondities werkt het zonder bezwaar.

Chin heeft het al gebruikt om twee synthetische aminozuren in een eiwit in te bouwen, een met een azide en een met een alkyn. Die twee zijn via een clickchemie-reactie aan elkaar te koppelen, wat de potentie heeft om de 3D-structuur (en dus de eigenschappen) van het complete eiwit grondig te veranderen

Om echt een groot aantal verschillende aminozuren te kunnen inbouwen aan de hand van de nieuwe codes, is het intussen prettig om te kunnen beschikken over de bijbehorende combinaties van transfer-RNA en aminoacyl-tRNA synthetase. Een paar weken eerder meldde Chin in JACS dat hij dáár ook al mee bezig is.

bron: C&EN