在过去的二十年里，已有500多种天然和合成氨基酸被基因编码。将这些非正则氨基酸结合到蛋白质中可以实现许多应用，其中从基础研究到生物技术、材料科学和医学。然而，释放跨学科遗传密码扩展的全部潜力仍存在巨大挑战。近日，美茵茨大学Edward A. Lemke概述了各种遗传密码扩展方法和系统及其在原核生物和真核生物中的应用，其中以大肠杆菌和哺乳动物细胞为主要的模型系统。

本文要点：

1) 作者强调了新技术如何首先在简单的系统中建立，然后转移到更复杂的系统中。例如，全基因组工程为细菌提供了一个有效平台，其可以在转录组中无脱靶的情况下实现转录特异性遗传密码的扩增。相比之下，真核细胞的复杂性带来了巨大挑战，其需要全新的方法，例如建立新的碱基对或在活细胞内产生正交翻译的细胞器。

2) 作者将扩大活细胞遗传密码以编码新化学功能的里程碑进展与最新的科学发现联系起来，其中涵盖从优化非正则氨基酸的物理化学性质到其体内掺入的技术进步。

参考文献：

Cosimo Jann et.al Cracking the Code: Reprogramming the Genetic Script in Prokaryotes and Eukaryotes to Harness the Power of Noncanonical Amino Acids Chem. Rev. 2024

DOI: 10.1021/acs.chemrev.3c00878

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.3c00878