Xenobiologie

Xenobiologie (XB) ist eine Teildisziplin der synthetischen Biologie, die sich mit der Synthese und der Manipulation komplexer biologischer Schaltkreise und Systeme beschäftigt. Die Vorsilbe stammt von griechisch ξένος xénos, deutsch ‚Gast, Fremder‘ ab, was anzeigt, dass Xenobiologie biologische Formen beschreibt, die der Wissenschaft bisher unbekannt oder nicht natürlichen Ursprungs sind. In experimenteller Praxis bezeichnet die Xenobiologie neuartige biologische und biochemische Systeme, die sich von dem kanonischen DNA-RNA-20 Aminosäurensystem unterscheiden (siehe dazu Zentrales Dogma der Molekularbiologie). In diesem Sinne werden in der Xenobiologie in den natürlichen DNA- und RNA-Molekülen die Nukleinbasen durch Nicht-Standard-Basen ersetzt (Nukleinsäure-Analoga) und/oder die Zucker Ribose (bei RNA) bzw. Desoxyribose (bei DNA) durch geeignete Substituenten ausgetauscht (Xenonukleinsäuren, XNA).^[1] Ebenfalls fokussiert sich Xenobiologie auf die Erweiterung des genetischen Codes^[2] und den Einbau nichtproteinogener Aminosäuren (nichtkanonische Aminosäuren) in Proteine.^[3]

1. ↑ Vitor B. Pinheiro, Philipp Holliger: The XNA world: progress towards replication and evolution of synthetic genetic polymers. In: Current Opinion in Chemical Biology. Band 16, Nr. 3–4, August 2012, S. 245–252, doi:10.1016/j.cbpa.2012.05.198. 
2. ↑ J. D. Bain, Christopher Switzer, Richard Chamberlin, Steven A. Bennert: Ribosome-mediated incorporation of a non-standard amino acid into a peptide through expansion of the genetic code. In: Nature. Band 356, Nr. 6369, 9. April 1992, S. 537–539, doi:10.1038/356537a0. 
3. ↑ C. J. Noren, S. J. Anthony-Cahill, M. C. Griffith, P. G. Schultz: A general method for site-specific incorporation of unnatural amino acids into proteins. In: Science. Band 244, Nr. 4901, 14. April 1989, S. 182–188, doi:10.1126/science.2649980, PMID 2649980.