基因密码子拓展技术的方法原理和前沿应用研究进展

Progress in the study of genetic code expansion related methods, principles and applications

付宪 ¹林涛 ²张帆 ³张惠铭 ²章文蔚 ²杨焕明 ⁴朱师达 ⁵徐讯 ¹沈玥⁶

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作者信息

1. 深圳华大生命科学研究院,广东深圳 518083;广东省高通量基因组测序与合成编辑应用重点实验室,深圳华大生命科学研究院,广东深圳 518120
2. 深圳华大生命科学研究院,广东深圳 518083
3. 中国科学院大学华大教育中心,广东深圳 518083
4. 深圳华大生命科学研究院,广东深圳 518083;(广东省)华大基因合成基因组学院士工作站, 深圳华大基因科技有限公司,广东深圳 518120
5. 深圳华大生命科学研究院,广东深圳 518083;深圳创新分子诊断技术工程实验室,深圳华大生命科学研究院,广东深圳 518120
6. 深圳华大生命科学研究院,广东深圳 518083;广东省高通量基因组测序与合成编辑应用重点实验室,深圳华大生命科学研究院,广东深圳 518120;深圳创新分子诊断技术工程实验室,深圳华大生命科学研究院,广东深圳 518120;深圳国家基因库,广东深圳 518120
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摘要

自然界生物根据其高度保守的密码子表来对20种天然氨基酸进行基因编码,这些种类有限的氨基酸构成了天然蛋白质合成的基本构筑单元.生物在漫长进化中通过改变蛋白质中氨基酸的排列顺序来丰富其结构与功能,但上述过程是随机的,缺乏可控性.拓展用于蛋白质合成的氨基酸种类亦可实现对蛋白质结构和功能的改变与操纵.通过对中心法则中翻译系统的设计与改造,基因密码子拓展技术可将非天然氨基酸特异性地引入到细胞内目标蛋白的指定位点,利用非天然氨基酸中特殊的官能团赋予目标蛋白新的物理化学性质,最终达到蛋白质功能创新的目的.本文主要介绍基因密码子拓展技术中翻译工具开发和适配底盘改造研究相关的原理、技术和前沿进展,讨论其在蛋白质功能调控、生物医药、生物防控等新兴领域应用中的成果进展与未来展望.

关键词

非天然氨基酸/密码子拓展系统/翻译工具/适配底盘细胞/正交性

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出版年

2020

合成生物学

CSCD北大核心

ISSN：

被引量2

参考文献量1

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