Искусственный биосинтез белка

Материал из ЛДЗ

Применение биологических механизмов для получения белков желаемой структуры в лабораторных или промышленных условиях путём искусственного конструирования соответствующего генетического кода.

Мотивация

Проблема промышленного синтеза органических веществ сложной структуры имеет лишь частные решения (к примеру, производятся поликерамические соединия, полимерные фитопластики, квазипериодические кристаллы с заранее заданными свойствами). Однако в общем случае неизвестно, как по заданной структурной формуле получить соответствующий материал.

В то же время, потребность в некоторых таких веществах высока. Технологии компьютерного моделирования химических процессов существенно превосходят возможности наноточной манипуляции, и предсказано (просчитано) множество веществ с предположительно ценными свойствами, которые редко встречаются или не встречаются в естественном виде и не могут быть синтезированы известными методами.

В живой природе имеется практически универсальный механизм, способный производить разнообразные полипептиды нетривиальной структуры - естественный биологический синтез. В связи с этим возникла идея "обуздать" этот процесс, контролируя внешние условия и аккуратно подделывая генетическую информацию, кодирующую производимые вещества.

На практике рибосомный синтез белков, производимый в клетках НК-организмов оказался слишком сложным, а переносимые РНК генетические сигналы - существенно неортогональными (одно изменение в коде имеет множественные разнородные последствия на всех стадиях процесса), чтобы стабильно конструировать генокод, порождающий заранее заданный белок. Новый всплеск интереса к искусственному биосинтезу произошел в связи с открытием на Гайе форм жизни с принципиально иной биохимией.

Ссылки

См. также: Естественный биосинтез белка