Biotecnología: ¿Para qué podrían ser útiles los ribosomas artificiales / sintéticos?

Los ribosomas naturales en bacterias, levaduras o células CHO pueden programarse para hacer casi cualquier proteína natural imaginable; este uso de ribosomas artificiales no es interesante ni necesario.

El uso interesante de los ribosomas artificiales sería crear proteínas no naturales y otros polímeros. Los ribosomas biológicos naturales están limitados a los 20 aminoácidos canónicos (más algunos exóticos como la selenocisteína en algunas condiciones). Estos aminoácidos no se eligieron porque son necesariamente el conjunto óptimo para fabricar las proteínas más activas o estables, sino porque estaban disponibles en el momento en que el código genético se reparó.

La característica sobresaliente de los ribosomas y del aparato de traducción es que pueden hacer polímeros muy largos de cualquier secuencia arbitraria con un rendimiento muy alto y una fidelidad muy alta: las tasas de error y error son típicamente menores de 1e-4 por unidad de monómero incorporada. Como resultado, los ribosomas pueden producir rutinariamente polímeros de miles de residuos en una secuencia precisa sin errores con alto rendimiento. La síntesis química de polímeros, tales como ácidos nucleicos o péptidos, típicamente tiene tasas de error y error 10-100 veces mayores, y por lo tanto, se esfuerzan por exceder las longitudes de polímero por encima de 100.

Un ribosoma artificial no estaría forzado necesariamente a producir polímeros con una estructura peptídica, y podría incorporar nuevas funcionalidades químicas que realmente no existen en biología. El Laboratorio Peter G. Schultz ha hecho el mayor trabajo en esta área. Un ribosoma artificial combinado con un sistema iterativo de selección in vitro de secuencias variantes sería una herramienta poderosa para desarrollar agentes moleculares verdaderamente novedosos.