Biología Sintética - ICONO

BIOLOGÍA SINTÉTICA
En 1989 un grupo de investigación suizo creó un
ADN que contenía dos letras artificiales adicionales a
las 4 que existen en la naturaleza. Desde entonces
se han desarrollado distintas variedades de ADN
artificial 14 . Hasta ahora, no se ha conseguido
obtener genes completamente funcionales a partir
de ADN artificial o alterado dentro de células vivas.
Sin embargo, en el año 2003, el grupo de Schultz 15
del Scripps Research Institute desarrolló células
que generaban aminoácidos artificiales que dieron
lugar a nuevas proteínas. Para ello desarrollaron un
ARNt que era capaz de unirse al codón de
terminación TAG y en lugar de finalizar la traducción
del ARN a proteína, incorporaba un nuevo
aminoácido diferente de los 20 aminoácidos
naturales.
Código genético (ARN mensajero)
ARNt
AAA ACC AUU UUU UCC
GGC AUU CAG UAG GUC
Proteína con aminoácidos naturales
Proteína con un aminoácido incorporado
Algunos experimentos de expansión del código genético:
• Instituto Tecnológico de California, Universidad de Massachussets 16 .
• Universidad de Texas, Universidad de Hong Kong 17 .
• Universidad de Munich 18 .
• Instituto de Investigación Scripps 19 .
• Instituto de Genómica de la Fundación de Investigación Novartis 20 .
• Universidad de Florida 21 .
• Universidad Western Washington, Universidad de Yale 22 .
Fig. 2. Expansión del código genético.
Fuente: Bacher, J. M., et al. (2004). Evolving new genetic codes. Trends in Ecology & Evolution, 19: 69-75.
14 Switzer, C. Y., et al. (1989). Enzymatic incorporation of a new base pair into DNA and RNA. J. Am. Chem. Soc. 111,
8322-8323.
15 Laboratorio de Schultz del Scripps Research Institute (http://schultz.scripps.edu/).
16 Kiick, K. L. (2000). Expanding the Scope of Protein Biosynthesis by Altering the Methionyl-tRNA Synthetase Activity of a
Bacterial Expression Host. Angew. Chem. Int. 39, 12:2148-2152.
17 Bacher, J. M., et al. (2004). Evolving new genetic codes. Trends in Ecology & Evolution, 19: 69-75.
18 Böck, A. (2001). Invading the Genetic Code. Science 20 April: 453-454.
19 Xie, J., & Schultz, P. G. (2005). Adding amino acids to the genetic repertoire. Curr Opin Chem Biol. Dec;9(6):548-54.
20 Döring, V., et al. (2001). Enlarging the amino acid set of E. coli by infiltration of the valine conding pathway. Science,
vol. 292, 5516:501-504).
Wang, L. (2001). Expanding the genetic code of E. coli, Science, vol. 292, 5516:498-500.
21 Sismour, A. M. & Benner, S. A. (2005). The use of thymidine analogs to improve the replication of an extra DNA base
pair: a synthetic biological system. Nucleic Acids Res. Sep 28;33(17):5640-6.
22 Anthony-Cahill, S. J. & Magliery, T. J. (2002) Expanding the Natural Repertoire of Protein Structure and Function. Current
Pharmaceutical Biotechnology 3, 299-315 299.
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