扩展大肠杆菌的基因指令

两个研究小组通过不同的方法增加了大肠杆菌中用于蛋白质合成的基因编码的氨基酸的数目，这为设计能够制造具有新的物理、化学、结构、以至功能特性的蛋白质的生物体铺平了道路。从细菌到人类的所有生物体中，蛋白质仅是由20种氨基酸编码组成的。一个关键的校正步骤，确保正确的氨基酸连到正确的tRNA上并排除掉不正确的，来帮助维持这个现状。Volker Doring和同事们在大肠杆的氨基酸装入酶(amino-acid loading enzymes)中选择了一种失去了校正活动的突变。这种酶在正常情况下，将氨基酸缬氨酸连到它的正确的tRNA上。失去了编辑检验后，这种酶和它的tRNA能够将不标准的氨基丁酸取代缬氨酸插入，更换了细胞蛋白质中20%的缬氨酸。

在第二项研究中，Lei Wang和同事们采取了另一种方法，把一种古细菌的tRNA和它的氨基酸装入酶转移到寄主大肠杆菌中去。研究人员然后让装入酶变异，使它能把一种不同的非标准氨基酸连到tRNA上；并且对tRNA进行修饰，使它仅能识别无义密码子(nonsense codon)，这种密码子不编码传统的20种氨基酸中的任何一种。含有无意义密码子的蛋白质在合成时会添加非标准的氨基酸。August Bock在相关的一篇研究评述中写道，“设计带有额外氨基酸指令的有机体的能力对生物技术将非常有益。”