Synthetische biologen proberen nieuw leven te creëren met vormen en functies die in de natuur niet voorkomen. Hoewel wetenschappers nog ver verwijderd zijn van het maken van een volledig kunstmatige levensvorm, ze hebben semi-synthetische organismen gemaakt met een uitgebreide genetische code, waardoor ze nooit eerder vertoonde eiwitten kunnen produceren. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in Tijdschrift van de American Chemical Society hebben een semi-synthetische bacterie geoptimaliseerd om efficiënt eiwitten te produceren die onnatuurlijke aminozuren bevatten.

Alle natuurlijke levensvormen van de aarde slaan informatie op met behulp van een vierletterige genetische code die bestaat uit de nucleotiden deoxyadenosine (dA), deoxyguanosine (dG), deoxycytidine (dC), en deoxythymidine (dT). Binnen de dubbele DNA-helix, dA paren met dT, en dG met dC, om de "sporten" van de DNA-ladder te vormen. Onlangs, onderzoekers hebben synthetische nucleotiden gemaakt die met elkaar kunnen paren. Toen ze deze onnatuurlijke nucleotiden in genen plaatsten, bacteriën konden het DNA repliceren en de sequenties omzetten in RNA en vervolgens in eiwitten die onconventionele aminozuren bevatten. Echter, bacteriën kunnen deze synthetische sequenties vaak niet zo efficiënt gebruiken als de natuurlijke. Daarom, Lingjun Li, Floyd Romesberg en collega's wilden de onnatuurlijke basenparen optimaliseren om de eiwitproductie te verbeteren.

De onderzoekers testten verschillende combinaties van onnatuurlijke basenparen in E coli en observeerden welke het meest efficiënt werden gerepliceerd en de hoogste niveaus van een eiwit produceerden. Sommige van de synthetische basenparen waren eerder getest, terwijl andere nieuwe variaties waren. Het team gebruikte vervolgens deze geoptimaliseerde basenparen om aan te tonen, Voor de eerste keer, een semi-synthetisch organisme dat een eiwit zou kunnen maken dat meerdere onnatuurlijke aminozuren bevat.