合成生物学家寻求通过自然界中未见的形式和功能创造新的生活。

尽管科学家距离制造完全人工的生命形式还有很长一段路要走，但他们已经制造出具有扩展遗传密码的半合成生物，从而使它们能够生产出前所未有的蛋白质。

现在，《美国化学学会杂志》上的研究人员对半合成细菌进行了优化，以有效地生产含有非天然氨基酸的蛋白质。

地球上的所有自然生命形式都使用由四个字母组成的遗传密码来存储信息，该密码由核苷酸脱氧腺苷（dA），脱氧鸟苷（dG），脱氧胞苷（dC）和脱氧胸苷（dT）组成。在DNA双螺旋结构中，dA与dT配对，而dG与dC配对，形成DNA阶梯的“梯级”。

最近，研究人员制造了可以相互配对的合成核苷酸。当他们将这些非天然核苷酸放入基因时，细菌可以复制DNA，并将序列转换为RNA，然后再包含非常规氨基酸的蛋白质。

但是，细菌通常无法像自然序列那样有效地利用这些合成序列。因此，Lingjun Li，Floyd Romesberg及其同事希望优化非天然碱基对以提高蛋白质产量。

研究人员测试了大肠杆菌中非天然碱基对的不同组合，并观察到哪些复制效率最高，并能产生最高水平的蛋白质。

一些合成碱基对之前已经过测试，而另一些是新的变体。

然后，研究小组使用这些优化的碱基对首次展示了一种半合成生物，该生物可以制造含有多种非天然氨基酸的蛋白质。