虽然化学家能设计具有所期望性能的新颖氨基酸，但这些氨基酸中只有少数几种被细胞机器成功导入蛋白中。

即使在这种情况下，每次也只能将一个非天然氨基酸添加到一个蛋白上。理论上，四倍体密码子的使用（而不是在天然蛋白合成中所用的三倍体）能够提高灵活性，由于这样可以提供额外的空白密码子，以分配给异常的氨基酸。天然核糖体在解码四倍体时效率非常低，并且无法通过演化来更好地完成此项任务，由于这样的话它们会误读整个蛋白组。

Jason  Chin及其同事绕过了这个问题，他们所采用的办法是，创造和用合成方法演变并列的或“正交”的核糖体，这样得到的核糖体能利用成对的非天然tRNA合成酵素/tRNA来高效解码四倍体密码子。这个体系有可能允许将多达200个新颖氨基酸导入通过基因编码的人工设计的蛋白中。