抽象的遗传密码扩展(GCE)已通过实现非经典氨基酸(NCAA)的位点掺入到蛋白质中,已成为生物学的关键工具。GCE的中心是正交氨基酰基-TRNA合成酶(AARS)/tRNA对的开发,其中工程的AARS识别所选的NCAA并将其充电到解码空白密码子的TRNA(例如,琥珀终止密码子)。许多正交的AARS/tRNA对涵盖了广泛的NCAA,这是通过定向进化产生的,但是标准策略通过标准策略的新AARS/TRNA对的演变仍然是一个劳动密集型的过程,通常会产生AARS/TRNA对,并产生副最好的NCAA NCAA INCAA Incorpiesies。在这项研究中,我们提出了一种发展AARS的策略,该策略利用Orthorep来推动其在酵母中的连续超女。我们在8个独立的AARS进化运动中展示了我们的战略,从4个不同的AARS/tRNA父母开始,针对7个不同的NCAA。我们观察到了多种新型AARS的快速演变,能够将13个NCAA的整体范围纳入响应于琥珀色密码子的蛋白质中。一些进化的系统达到了琥珀色密码子指定的NCAA依赖性翻译的效率,可与酵母中有义务密码子指定的天然氨基酸翻译相当。此外,我们发现了一个令人惊讶的AAR,它演变为自我调节自己的表达,以更大程度地依赖NCAA进行翻译。这些发现证明了由Orthorep驱动的AARS进化平台支持GCE技术持续增长的潜力。
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