从细菌到人类，所有生命形式都使用DNA作为遗传物质。自然界的天然DNA都是由ATCG 4种类型的核苷酸组成，4种核苷酸可以形成2对结合方式，AT和CG。不过美国加洲一个实验室制造出第3对核苷酸XY。这是一对人工核苷酸。这对核苷酸不能象天然核苷酸一样提供遗传编码。天然的核苷酸序列能根据不同排列方式，编码20种不同氨基酸密码。但是这种新的遗传编码给合成生物学家提供了一种工具，能让细菌具备合成172种类不同氨基酸组成的蛋白质，这将会成为新药物开发的宝贵源泉。

这种技术也能帮助科学家理解为什么自然界只进化出5种不同类型的天然核苷酸

制造超级细菌听上去很恐怖，但斯坦福大学生物学化学家Eric Kool说危险性很小，因为这种细菌无法在实验室以外环境下生存，这些细菌自己并不能制造XY，XY的正规名称是d5SICS和dNaM，科学家必须将这些核苷酸合成好，然后让细菌吃掉它们。因此是非常安全的基因工程技术。

过去数十年，合成生物学家一直用数百种遗传字母尝试改造生命遗传符号，圣地亚哥斯克利普斯研究所的Floyd Romesberg小组就曾经在试管中利用DNA聚合酶制造出包含人工核苷酸的人工DNA。但是让细菌完成这样的工作仍具有很大挑战性。细菌一般不会使用这些外源性人工核苷酸合成DNA，也不会从培养环境中摄取这些物质。Romesberg等从藻类植物中分离出一种核苷酸转运体蛋白质，能抓捕核苷酸并把它们拉到细胞内。

他们将这种蛋白的基因转染给大肠杆菌，结果发现这些细菌合成的蛋白能转运人工XY核苷酸，然后该小组构建了一种携带XY核苷酸的质粒。当这些细菌复制这些质粒时，细菌竟然能利用XY核苷酸。

Romesberg说他希望使用这种新的遗传信息制造人工蛋白质，斯克利普斯研究所化学家Peter Schultz已经利用细菌制造出包含人工氨基酸的蛋白质。但这些实验是使用天然DNA编码非天然氨基酸。这种新制造的人工遗传信息能制造出更多具有新的功能蛋白质，将成为药物开发的新资源。

http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature13314.html