تلاش محققان برای مهندسی ریبوزوم
"ریبوزوم"(Ribosome)، ساختارهای بدون غشای سیتوپلاسمی در همه یاختههای پروکاریوتی و یوکاریوتی است که در سال ۱۹۷۴ به وسیله جرج امیل پالاده کشف شدهاند. این ساختارها را دانههای پالاده نیز مینامند.
"ریبوزوم"(Ribosome)، ساختارهای بدون غشای سیتوپلاسمی در همه یاختههای پروکاریوتی و یوکاریوتی است که در سال ۱۹۷۴ به وسیله جرج امیل پالاده کشف شدهاند. این ساختارها را دانههای پالاده نیز مینامند. از آنجا که سنتز پروتئینها به وسیله ریبوزومها صورت میگیرد اهمیت زیادی دارند. سیستمی که محققان توسعه دادهاند "رایز یا سنتز و تکامل ریبوزوم"(RISE) نامیده میشود و یک گام مهم در جهت استفاده از ریبوزومها فراتر از قابلیتهای طبیعی آنها به شمار میرود. ویژگی اصلی رایز توانایی تکامل ریبوزومها بدون محدودیت قابلیت زنده ماندن سلول است.
این سیستم میتواند روشهای جدیدی برای ترکیب مواد مانند نایلون یا روشهای درمانی مانند آنتی بیوتیکهای جدید باشد و میتواند مقاومت آنتی بیوتیکی را افزایش دهد. ریبوزوم همانند سرآشپزی باعث پخت و پز سنتز متنوعی از بیوپلیمرها یا پروتئینها که زندگی را امکان پذیر میسازد، میشود.
محققان پیش از این نیز از توانایی ریبوزوم در ساخت پروتئین برای تولید داروهای بیوشیمیایی جدید مانند انسولین استفاده کردهاند. اما آموزش ریبوزومها برای ساخت بیوپلیمرهای تازهای که در طبیعت وجود دارد، دشوار است. از آنجا که ریبوزوم برای عمر سلول لازم است، محدودیتهای بزرگی در مورد چگونگی تغییر آن وجود دارد. جوئت و دیگر محققان، سیستم جدید "رایز" را برای غلبه بر این محدودیتهای زنده ماندن سلولی و در نهایت ریبوزوم را به روشهایی که قبلاً هرگز امکانپذیر نبودند، توسعه دادند. با ساختن DNA که برای جهش ریبوزوم رمزگذاری میشود، سیستم مذکور میتواند صدها هزار ریبوزوم جهش یافته را تنها در عرض چند ساعت ایجاد کند. محققان با استفاده از دانههای مغناطیسی میتوانند ریبوزومها را با کارکردهایی که مد نظرشان است، انتخاب کنند. این بستر مرحله را برای درک محدودیتهای اساسی منطقه فعال ریبوزوم و ایجاد بیوپلیمرهای جدید که میتواند جمعیت را تغییر دهد، تعیین میکند.
"دان پر"(Dawanne Poree) مدیر برنامه شیمی پلیمر دفتر تحقیقات ارتش گفت: نتایج این مطالعه هیجانانگیز است و نشان دهنده گامی موثر در جهت مهار و تطبیق ماشین آلات سلولی بیولوژیک برای تولید پلیمرهای غیربیولوژیک است.
Reference:https://www.nature.com/articles/s41467-019-12916-w
ارسال به دوستان