Ein weiteres Papier des SFB1551 ist erschienen! "Den Code knacken: Neuprogrammierung des genetischen Drehbuchs in Prokaryonten und Eukaryonten, um die Macht der nicht-kanonischen Aminosäuren zu nutzen" wurde in Chemical Reviews veröffentlicht.
Abstrakt
Über 500 natürliche und synthetische Aminosäuren wurden in den letzten zwei Jahrzehnten genetisch kodiert. Der Einbau dieser nicht-kanonischen Aminosäuren in Proteine ermöglicht viele leistungsstarke Anwendungen, die von der Grundlagenforschung bis zur Biotechnologie, Materialwissenschaft und Medizin reichen. Es bleibt jedoch eine große Herausforderung, das volle Potenzial der Erweiterung des genetischen Codes in allen Disziplinen auszuschöpfen. Hier geben wir einen Überblick über verschiedene Methoden und Systeme zur Erweiterung des genetischen Codes und ihre endgültigen Anwendungen bei Prokaryonten und Eukaryonten, vertreten durch Escherichia coli und Säugetierzellen als wichtigste Modellsysteme. Wir zeigen auf, wie neue Technologien zunächst in einfachen Systemen etabliert und dann auf komplexere Systeme übertragen werden können. So bietet beispielsweise das Whole-Genome-Engineering in Bakterien eine hervorragende Plattform für die transkriptionsspezifische Erweiterung des genetischen Codes ohne Off-Targets im Transkriptom. Im Gegensatz dazu stellt die Komplexität einer eukaryontischen Zelle Herausforderungen dar, die völlig neue Ansätze erfordern, wie z. B. die Etablierung neuartiger Basenpaare oder die Erzeugung orthogonal übersetzender Organellen in lebenden Zellen. Wir verbinden die Meilensteine bei der Erweiterung des genetischen Codes lebender Zellen zur Kodierung neuartiger chemischer Funktionalitäten mit den jüngsten wissenschaftlichen Entdeckungen, von der Optimierung der physikochemischen Eigenschaften nicht-kanonischer Aminosäuren bis hin zu den technologischen Fortschritten bei ihrer In-vivo-Inkorporation. Diese Reise bietet einen Einblick in die vielversprechenden Entwicklungen der kommenden Jahre.
Herzlichen Glückwunsch an Cosimo Jann, Sabrina Giofré, Rajanya Bhattacharjee und Edward Lemke!