Genomically integrated orthogonal translation in <i>Escherichia coli</i> , a new synthetic auxotrophic chassis with altered genetic code, genetic firewall, and enhanced protein expression
Notice bibliographique
Résumé
Abstract In the last three decades, genetic code engineering has expanded protein biosynthesis options from the natural set of 20 canonical amino acids to over 250 non-canonical amino acids (ncAAs). This progress involves rewiring of protein translation by establishing Orthogonal Translation Systems (OTS) through orthogonal pairs. Traditionally encoded on plasmid vectors, these systems are often unstable and burdensome in large-scale fermentations. To moving forward from academia to reliable technology, it is crucial to integrate OTS genetic modules stably into a molecular chassis with a defined genome background. Here, we demonstrate genomically integrated OTS in Escherichia coli , creating a synthetic auxotrophic chassis with an altered genetic code. Using CRISPR-associated transposase tool (CASTs), we targeted multiple genome sites, inserting OTS components (enzymes, tRNA genes) non-disruptively. Our OTS system demonstrated site-specific incorporation of m -oNB-Dopa through in-frame amber stop codon readthrough, enabling the expression of smart underwater bioglues. Simple metabolic labelling, introducing fluoroproline analogs enhancing conformational stability during orthogonal translation, further bolstered system robustness. These chassis, equipped also with synthetic auxotrophy for m -oNB-Dopa, serve as a built-in genetic barrier (genetic firewall), ensuring safe bioproduction in genetically isolated settings. Graphical Abstract One-sentence Abstract CRISPR-assisted transposition has enabled the development of a robust and biosafe E scherichia coli -based chassis with genomically integrated orthogonal translation components, enhancing synthetic protein production and laying the foundation for the transition of this research field from academia to reliable technology.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».