¿Cómo los biólogos sintéticos incluso comienzan a abordar el problema de diseñar un código de ADN original que no se haya encontrado en la naturaleza?

La biología sintética no es perfectamente precisa, pero dependiendo del objetivo particular, aún se puede lograr muy bien. Investigué sobre el diseño de una proteína completamente nueva. Esta proteína estaba destinada a interrumpir la homeostasis de la célula en la que se expresaba. Esto no fue demasiado difícil de lograr, acabo de encontrar una característica de las secuencias primarias de aminoácidos que pueden causar estrés celular, hice una versión muy extrema de eso, y luego eliminé los aminoácidos que probablemente serían el objetivo de las proteasas y las moléculas que funcionan de manera similar además de agregar algunas otras medidas de protección.
Sin embargo, la mayoría de la biología sintética implica proteínas de diseñador más complejas. Estas proteínas pueden crearse empleando un diseño modular. Los componentes modulares preexistentes de otras proteínas pueden utilizarse y recombinarse. Por ejemplo, se podría combinar una secuencia alfa helicoidal que se sabe que tiene cierta actividad de unión, una secuencia señal ER y una secuencia señal stop-transferencia, y una secuencia alfa helicoidal hidrófoba alrededor de las secuencias señal. Esta proteína podría ir a la membrana y luego unirse a una molécula específica con su hélice alfa. Al reorganizar los dominios, se pueden diseñar nuevas proteínas. En ocasiones, se pueden planificar mutaciones específicas para interrumpir, mejorar o alterar la estructura de sitios importantes. Después de implementar los diseños básicos, el modelado por computadora puede refinar las estructuras. Entonces, la evolución dirigida se puede usar para optimizar la función de las proteínas biológicamente (aunque este paso es menos común).
Me temo que actualmente no tengo tiempo para escribir las respuestas a sus otras preguntas, especialmente porque las respuestas serían muy largas. (Lo siento por eso). Espero que mi explicación del diseño de proteínas haya sido útil.