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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Forscher erweitern den genetischen Code |
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| | | Deutsche Biochemiker haben Wege gefunden, wie man die Proteinsynthese in lebenden Zellen umprogrammieren und den genetischen Code durch "künstliche" Aminosäuren erweitern kann. |
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Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Biochemie brachten E. coli-Bakterien unter Selektionsdruck dazu, ihrem genetischen Code synthetische Aminosäuren hinzuzufügen und neue Arten von fluoreszierenden Proteinen zu erzeugen.
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Die Studie "Prolegomena to future experimental efforts on genetic code engineering by expanding its amino acid repertoire" von Nediljko Budisa erschien am 1.12.04 im Fachjournal "Angewandte Chemie" (Band 43, Issue 47, S. 6426-63). |
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 Zum Original-Abstract |
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Der universelle genetische Code |
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Der genetische Code schreibt vor, wie die in der DNS gespeicherten Erbinformationen in die Aminosäuresequenzen der Proteine zu übersetzen sind.
Hierbei gibt es eine auffällige Besonderheit - alle auf der Erde lebenden Organismen kommen mit denselben 20 Aminosäuren als grundlegenden Bausteinen für ihre Proteinsynthese aus.
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Interessante Aminoverbindungen fehlen |
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Doch im natürlichen Repertoire des genetischen Codes fehlen viele interessante Aminosäureverbindungen, die Atome wie Fluor, Chlor, Brom, Selen, Silizium oder interessante chemische Gruppen (cyano-, azido-, nitroso-, nitro- usw.) enthalten.
Mit diesen Bausteinen ließen sich ganz neue Klassen von therapeutischen oder diagnostischen Proteinen herstellen, aber auch Protein-Sensoren oder neue umweltfreundliche Materialien.
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Zelle lernt genetische "Fremdsprache"
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Genau das ist deutschen Forschern um Nediljko Budisa vom Max-Planck-Institut für Biochemie nun gelungen: Sie veränderten das genetische "Vokabular" von Kolibakterien, sodass sie statt der natürlichen Aminosäure Tryptophan die synthetische Aminosäure Amino-Tryptophan in ein Protein einfügten.
Dieses Protein fluoresziert normalerweise im Grünbereich, der Einbau der Aminogruppe macht daraus aber ein "Gold-fluoreszierendes Protein", womit der Erfolg des Experiments leicht nachgewiesen werden konnte.
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Code-Evolution im Labor |
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"Die Konservierung von zwanzig Grundbausteinen im jetzigen Code lebender Zellen ist die Folge einer historischen Entwicklung, gestaltet durch das Spiel von Zufall und Notwendigkeit. Es mag sein, dass der jetzige Code 'der bestmögliche' für alle Lebewesen auf der Erde ist, aber sicher nicht der bestmögliche für unsere technischen und technologischen Bedürfnisse", betont Nediljko Budisa in einer Aussendung.
Die jetzige Codestruktur biete genug Raum für eine erfolgreiche Repertoire-Erweiterung. Die weitere Code-Evolution werde daher nicht in der Natur, sondern in den Labors der Biotechnologen vor sich gehen.
[science.ORF.at, 14.12.04]
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01.01.2010 |
