Tekst do ćwiczeń nr 5, 6, 7 i 8

Poniższy rysunek przedstawia (w sposób uproszczony) zasadę działania systemu PURE, pozwalającego na translację in vitro, czyli w probówce. System ten umożliwia syntezę polipeptydów zawierających aminokwasy niewystępujące naturalnie w białkach (aminokwasy niekanoniczne). PURE jest narzędziem szybko rozwijającej się biologii syntetycznej, a otrzymywane dzięki niemu polipeptydy wykorzystywane są od niedawna w farmakologii. Synteza konkretnych białek zawierających aminokwasy niekanoniczne wymaga wprowadzenia tzw. poszerzonego kodu genetycznego. Warunki niezbędne takiej syntezy to:

• wytypowanie aminokwasu niekanonicznego, który miałby być kodowany przez triplet nukleotydów;

• znalezienie tripletu nukleotydów, który mógłby kodować nowy aminokwas bez strat dla kodu genetycznego (bez utraty możliwości kodowania któregokolwiek z podstawowych aminokwasów);

• stworzenie tRNA rozpoznającego ten kodon;

• modyfikacja syntazy aminoacylo‑tRNA w taki sposób, żeby rozpoznawała dany aminokwas niekanoniczny i tRNA mający odpowiedni antykodon.

Wszystkie składniki maszynerii translacyjnej niezbędne do funkcjonowania systemu PURE produkowane są przez genetycznie zmodyfikowane szczepy bakterii Escherichia coli. Komórki bakteryjne są lizowane, a odpowiednie substancje podlegają oczyszczeniu i uzupełnieniu o aminokwasy oraz matrycę do syntezy mRNA.

Indeks górny Na podstawie: M.J. Hammerling, A. Krüger, M.C. Jewett, Strategies for In Vitro Engineering of the Translation Machinery, „Nucleic Acids Research” 2020, nr 48(3), s. 1068–1083. Indeks górny koniec^{Na podstawie: M.J. Hammerling, A. Krüger, M.C. Jewett, Strategies for In Vitro Engineering of the Translation Machinery, „Nucleic Acids Research” 2020, nr 48(3), s. 1068–1083.}