Artikel - Escherichia coli Sintetis dengan Kode Genetik Dipadatkan Jadi 57 Kodon

Cambridge, Inggris - Para peneliti di Laboratorium Biologi Molekuler MRC di Cambridge berhasil menciptakan strain Escherichia coli sintetis yang menggunakan hanya 57 kodon, jauh lebih sedikit daripada 64 kodon yang digunakan oleh hampir semua bentuk kehidupan. Hal ini merupakan terobosan besar dalam rekayasa genetika karena membuka jalan untuk menciptakan organisme yang bisa menghasilkan material buatan dan lebih tahan terhadap virus.

Kode genetik merupakan sistem universal yang digunakan makhluk hidup untuk membangun protein dengan membaca DNA atau RNA dalam kelompok tiga huruf yang disebut kodon. Umumnya, ada redundansi karena 64 kodon digunakan untuk hanya 20 asam amino dan tiga sinyal stop. Peneliti menghilangkan beberapa kodon yang identik untuk mengosongkan ruang genom demi fungsi baru.

Sebelumnya, tim peneliti yang sama sudah mengembangkan Syn61, strain dengan 61 kodon. Kode ini memungkinkan penggunaan asam amino non-kanonik yang tidak ditemukan di alam untuk membuat polimer baru. Kini, Syn57 melangkah lebih jauh dengan menghilangkan total tujuh kodon, termasuk kodon serin, alanin, dan satu kodon stop, dengan merekayasa lebih dari 101.000 instance kodon di seluruh genom.

Proses rekayasa dilakukan dengan memecah genom menjadi 38 bagian DNA sintetis yang panjangnya sekitar 100.000 basa, kemudian menggunakan teknik uREXER yang menggabungkan CRISPR-Cas9 dan enzim virus untuk mengganti DNA secara presisi. Fragmen ini kemudian digabungkan melalui proses kawin bakteri menjadi organisme sintetis akhir yang berfungsi normal.

Keunggulan Syn57 termasuk kemampuannya untuk diisi dengan asam amino non-kanonik yang dapat membentuk bahan sintetis baru seperti polimer dan makrosiklus, serta kemungkinannya menjadi kebal terhadap virus. Hal ini sangat bermanfaat untuk biofabrikasi dan produksi obat yang lebih aman dan efisien.

Sumber: https://interestingengineering.com/science/recoded-ecoli-syn57-genetic-code