امکان طراحی و ساخت انواع نانوکارخانه ها با مهندسی DNA
برتریها: پژوهشگران نشان دادند که با مهندسی رشته های DNA می توان نانوکارخانه های مختلفی را تولید کرد. آنها برای اثبات این ادعا، نانوکارخانه ای برای دستکاری پروتئین ها تولید کردند.
به گزارش برتریها به نقل از مهر، نانوکارخانه های مصنوعی کارگاه های کوچکی هستند که از مولکول های خود بدن انسان تولید شده اند. این سایت های ساخت و ساز زیستی دقیقاً مطابق با یک طرح مشخص تولید شده اند. در آینده، آنها می توانند کاربردهای مختلفی داشته باشند، به عنوان مثال به تشخیص بهتر نشانگرهای بیماری یا سموم محیطی کمک کنند و یا به عنوان کاتالیزورهای بسیار خاص برای تبدیل و ذخیره انرژی خدمت کنند.
محققان دانشگاه دویزبورگ-فیزن الگویی را تهیه کرده اند که با استفاده از راهبردهای محفظه ای می تواند پروتئین ها را شکسته یا باز کند و یا آنها را تنظیم نماید. چنین خاصیت و توانمندی می تواند مسیرهای تازه ای به طرف ساخت نانوکارخانه های مصنوعی باز کند. نتایج این پروژه در نشریه Nature Nanotechnology انتشار یافته است.
در سلول ها، واکنش های شیمیایی در سیستم های آنزیمی محفظه ای سازماندهی می شوند. به عبارت دیگر، واکنش ها در مناطق مکانی محدودی، موسوم به محفظه صورت می گیرد. این ویژگی، شرایط ویژه ای را برای هر واکنش بوجود می آورد و موجب افزایش کارآیی و کنترل فرآیندهای بیوشیمیایی می شود.
با الهام از این سیستم های طبیعی، این تیم تحقیقاتی به رهبری پروفسور دکتر باربارا ساکاکا از مرکز بیوتکنولوژی پزشکی (ZMB) با همکاری لابراتوار پروفسور دکتر هممو مایر اقدام به ایجاد نانوکارخانه ای کردند که دارای محفظه های مختلف بوده که امکان انجام واکنش های خاص را دارد. برای ایجاد این نانوکارخانه، آنها از روش DNA اریگامی استفاده کردند، روشی که در آن مولکول های DNA مانند بلوک های ساختمانی کوچک تا می شوند تا سازه های بسیار کوچکی را تشکیل دهند. از آنجائیکه فعل و انفعالات بین اجزای DNA دقیقاً مشخص است می توان ساختاری را در ابعاد نانومتری ایجاد نمود.
در این نانوکارخانه، دو محفظه طراحی شده که هر کدام دارای یک فضای داخلی است. بخش باز کردن پروتئین P۹۷ در قسمت اول قرار دارد. این بخش همانطور که از نامش پیداست مبادرت به باز کرد بخش های تاخورده پروتئین می کند. در بخش دوم آنزیم پروتئاز وجود دارد که می تواند پروتئین ها را به بخش های کوچکتر بشکند. اتصال مکانی دو پروسه فرعی موجب می شود که واکنش بطور قابل توجهی کارآمدتر شود؛ سرعت واکنش ده برابر افزایش خواهد یافت و واکنش های جانبی ناخواسته حدودا یک ششم سیستم های دیگر است.
این طراحی پژوهشگران مسیرهای تازه ای جهت استفاده از فناوری نانو DNA و ایجاد ساختارهای مصنوعی باز می کند. از این سامانه ها می توان برای تولید نانوکارخانه های دیگر استفاده نمود.
منبع: bartariha.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد امکان طراحی و ساخت انواع نانوکارخانه ها با مهندسی DNA