'خلق' پروتئین بیست و یکم در آزمایشگاه

پروتئین
Image caption پایه بیست اسید آمینه‌ای که در پروتئین‌های عادی موجودات زنده یافت می‌شود، ۶۴ ترکیب متفاوت است

پژوهشگران دانشگاه ییل در آمریکا با بازنویسی دستورهای ژنتیکی که در تمامی ۲۰ اسید آمینه رمزگذاری شده‌اند، یک اسید آمینه بیست و یکم خلق کرده‌اند.

این دانشمندان راهی یافته‌اند که پروتئین‌هایی را که معمولا در طبیعت وجود ندارند، از طریق گسترش اطلاعاتی که در رمز ژنتیکی آنها بار شده است، بیافرینند.

به گزارش نشریه "آنگواندته شیمی"، گروه پژوهشی دانشگاه ییل، بیشتر دستورهای ژنتیکی اسیدهای آمینه را – که در حکم واحدهای ساختمانی هر پروتئینی هستند – بازنویسی کرده‌اند.

به این ترتیب، زیست شناسان صناعی (سنتتیک)، در جستجوی هدفشان، از روش تازه‌ای بهره‌مند می‌شوند.

هدف این زیست شناسان، به وجود آوردن پروتئین‌های جدیدی است که در طبیعت یافت نمی‌شوند، ولی ممکن است برای مجموعه گسترده‌ای از مسائل صنعتی، پزشکی و دارویی نقشی ارزشمند داشته باشند.

مارکوس بروکر، استادیار فیزیک و شیمی زیستی در دانشکده پزشکی دانشگاه ییل که مولف اصلی این گزارش است می‎‌گوید: "این یافته، درها را به روی مجموعه بزرگی از پروتئین‌های طراحی شده با ویژگی‌های جدید باز می‌کند."

تهیه‌کنندگان این گزارش، از یک سیستم رمزگشایی طبیعی استفاده کرده‌اند تا اطلاعات را وارد اسید امینه بیست و یکم که "سلنوسیستین" نام دارد کنند.

پایه بیست اسید آمینه‌ای که در پروتئین‌های عادی موجودات زنده یافت می‌شود، ۶۴ ترکیب متفاوت است، ترکیب‌های متفاوت سه اسید آمینه از چهار اسید آمینه‌ای که دی‌ان‌ای را تشکیل می دهند.

پژوهشگران برای این که ببینند می‌توانند این ترکیب‌ها را تغییر بدهند یا نه، یک مرحله رمزگشایی مولکولی اضافی استفاده کردند تا اسید آمینه سلینوسیستین را وارد پروتئین‌ها کنند.

از این طریق، آنها توانستند معنای ۵۸ ترکیب از ۶۴ ترکیب را تغییر دهند. در نتیجه، باکتری‌ها به جای هر اسید آمینه‌ای، سلنوسیستین را وارد پروتئین‌ها کردند.

پیشتر دو گروه پژوهشی دیگر در دانشگاههای ییل و هاروارد روش متفاوتی برای ضبط و مهندسی کل ژنوم باکتری به کار برده بودند.

اما هدف هر دو روش یکی است یعنی به وجود آوردن اشکال جدیدی از پروتئین که بتوانند واکنشهای شیمیایی را تسریع کنند، مواد نیرومندتر یا انعطاف پذیرتر به وجود آورند، و حتی پادتن‌های موثرتر بیافرینند یا ارزش غذایی مواد خوراکی را بالا ببرند.

مطالب مرتبط