[1] El nombre «xenobiología» deriva de la palabra griega xenos, que significa «extraño, extranjero».
[3] También se centra en un código genético ampliado, [4]la vida especular y en la incorporación de aminoácidos no proteinogénicos, o «xenoaminoácidos», en las proteínas.
Al probar «sopas primordiales» bioquímicas alternativas, se espera comprender mejor los principios que dieron origen a la vida tal como la conocemos.
El código genético codifica en todos los organismos 20 aminoácidos canónicos que se utilizan para la biosíntesis de proteínas.
En ciertas situaciones, aminoácidos especiales como la selenocisteína o la pirrolisina pueden ser incorporados por el aparato traductor a las proteínas de algunos organismos.
Un ejemplo es el proyecto Metacode, ―financiado por la Unión Europea [11]― que tiene como objetivo incorporar la metátesis (una función catalítica útil hasta ahora no conocida en organismos vivos) en células bacterianas.
[13] En xenobiología, el objetivo es diseñar y construir sistemas biológicos que difieran de sus contrapartes naturales en uno o más niveles fundamentales.
[14] El objetivo a largo plazo es construir una célula que almacene su información genética no en ADN sino en un polímero informativo alternativo compuesto por ácido xenonucleico (AXN), diferentes pares de bases, utilizando aminoácidos no canónicos y un código genético alterado.
Hasta ahora se han construido células que incorporan sólo una o dos de estas características.
[23] Este AXN se utiliza in vivo (E. coli) como plantilla para la síntesis de ADN.
[42] En un escenario ideal, el código genético se expande en un codón, habiéndose liberado así de su antigua función y reasignado completamente a un aminoácido no canónico (AAnc).
Estos métodos son laboriosos de implementar aunque se pueden aplicar algunos atajos.
Por ejemplo, en bacterias que son auxótrofas para aminoácidos específicos y en algún punto del experimento se les alimenta con análogos isoestructurales en lugar de los aminoácidos canónicos para los que son auxótrofas.
[45] La ARNt sintetasa puede conducir a la incorporación in vivo de aminoácidos no canónicos en proteínas.
Estas células dependen entonces del 5-clorouracilo suministrado externamente para su crecimiento pero, por lo demás, tienen el aspecto y el comportamiento de una E. coli normal.
Sin embargo, estas células aún no son completamente auxótrofas para esa base, ya que todavía crecen con timina cuando esta se suministra al medio.
Por tanto, estos organismos xenobiológicos representarían un enclave genético que no puede intercambiar información con las células naturales.
[48] Sin embargo, este ORG sigue siendo muy similar a su «padre» natural y no se puede considerar que tenga un cortafuegos genético.