I biologi sintetici cercano di creare nuova vita con forme e funzioni non viste in natura. Sebbene gli scienziati siano molto lontani dal creare una forma di vita completamente artificiale, hanno creato organismi semisintetici che hanno un codice genetico espanso, permettendo loro di produrre proteine ​​mai viste prima. Ora, ricercatori che riferiscono in Giornale della Società Chimica Americana hanno ottimizzato un batterio semisintetico per produrre in modo efficiente proteine ​​contenenti amminoacidi non naturali.

Tutte le forme di vita naturali della Terra immagazzinano informazioni utilizzando un codice genetico di quattro lettere costituito dai nucleotidi deossiadenosina (dA), deossiguanosina (dG), deossicitidina (dC), e deossitimidina (dT). All'interno della doppia elica del DNA, dA si accoppia con dT, e dG con dC, per formare i "pioli" della scala del DNA. Recentemente, i ricercatori hanno creato nucleotidi sintetici che possono accoppiarsi tra loro. Quando hanno messo questi nucleotidi innaturali nei geni, i batteri potrebbero replicare il DNA e convertire le sequenze in RNA e quindi in proteine ​​che contenevano amminoacidi non convenzionali. Però, i batteri spesso non possono utilizzare queste sequenze sintetiche con la stessa efficienza di quelle naturali. Perciò, Lingjun Li, Floyd Romesberg e colleghi volevano ottimizzare le coppie di basi innaturali per migliorare la produzione di proteine.

I ricercatori hanno testato diverse combinazioni di coppie di basi innaturali in E. coli e osservato quali sono stati replicati in modo più efficiente e hanno prodotto i livelli più alti di una proteina. Alcune delle coppie di basi sintetiche erano state testate in precedenza, mentre altri erano nuove varianti. Il team ha quindi utilizzato queste coppie di basi ottimizzate per dimostrare, per la prima volta, un organismo semisintetico che potrebbe produrre una proteina contenente più amminoacidi innaturali.