改写遗传密码,有点像重新规定一张“指令—原料”对照表:RNA上的三个字母组成密码子,决定蛋白质该加入哪种氨基酸。过去,这类改造往往牵动整个细胞,试错很慢。George M. Church等人提出AGENTEX,把机器人自动化与无细胞翻译系统结合,在试管中并行设计、测试不同密码表。
最值得注意的是,他们改动了tRNA——负责识别密码子并运送氨基酸的“送货员”——末端通常固定的CCA序列。实验发现,这一末端对突变的容忍度很高:多数非CCA末端tRNA仍能被大肠杆菌的各类氨酰-tRNA合成酶装载。研究者据此搭建了压缩遗传密码系统,并用AGENTEX同时评估两套新密码与标准密码,实现非标准氨基酸加入,以及最多三个密码子的重新分配。换句话说,自动化实验不再只是测量生命系统,而开始快速试编它的基础规则;不过,材料展示的是无细胞原型测试,并未说明这些方案在完整活细胞中的表现。