Крихітна машинка синтезує білки з молекул

Крихітна машинка синтезує білки з молекул

Манчестер, Великобританія. Вчені розробили крихітний пристрій, яке виконує функції рибосоми — внутрішньоклітинної частки, що здійснює біосинтез білків. Розмір цієї машинки, що зовні нагадує стрижень з нанизаним на нього колечком, — всього кілька мільйонних часток міліметра.

Пересуваючись уздовж стрижня, кільце вибирає певні хімічні елементи і збирає їх в ланцюжка — точно так само, як рибосоми збирають білки з органічних «будівельних блоків». Найближча мета — синтез нових видів пластику і нових лікарських засобів.

«Ми сподіваємося, що точно так само, як сьогодні для складання автомобілів на заводах застосовуються роботи, незабаром ми зможемо ефективно використовувати ці штучні пристосування на фабриках, які виробляють молекули», — повідомив Девід Лі (David Leigh), професор хімічного факультету Манчестерського університету (Великобританія). Рибосоми синтезують білки, що відносяться до одного з типів полімерів. Насправді вся біологія заснована лише на чотирьох видах полімерів, так званих інформаційних. Це — білки, вуглеводи, ДНК і РНК. «Наше винахід не обмежує нас тільки одним видом органічних будівельних блоків. Тому у нас є можливість виробляти нові матеріали і з інших блоків, а це — нові види пластмас, каталізаторів, фармацевтичних препаратів і багато-багато іншого », — повідомив професор Лі службі BBC« Всесвітня наука в дії ».

Рибосома — справжнє диво природи. Ця гігантська молекула «переводить» закладений в ДНК генетичний код і з його допомогою монтує довгі полімерні ланцюжки з амінокислот, при додаванні яких утворюються білки, що становлять основу клітин нашого тіла і підтримують його життєдіяльність. Це дає вченим можливість контролювати послідовність збірки з високою точністю. Штучні рибосоми, розроблені в Манчестері, функціонують аналогічним чином.

Хімічна структура апарату заснована на будові ротаксана — з’єднання, що складається з молекули в форми гантелі (стрижень) і «одягненою» на неї циклічної молекули (кільце). «Реактивна рука» кріпиться до кільця і ​​пересуває його вниз по стрижні, притягаючи необхідні амінокислоти і «прив’язуючи» їх до нього. Ключовим моментом є те, що схему зборки нової полімерної ланцюга повністю вибудовують вчені. Управління здійснюється за допомогою послідовності хімічних груп, розташованих уздовж стрижня. «Високий ступінь контролю, необхідний алгоритм збірки — це щось особливе», — поділився з BBC професор Лі.

Читайте також:  10 Рецептів як швидко відростити волосся

На даний момент проводяться тільки невеликі молекули — пептиди, що складаються всього з декількох одиниць. Надалі планується подовжити ланцюжка рибосом до десятків і сотень одиниць. Точно так же, як сьогодні інженери-мікробіологи отримують інсулін для діабетиків у величезних чанах, команда вчених з Манчестера передбачає використання в майбутньому контейнерів з мільйонами штучних машин для серійного виробництва запрограмованих молекул. «Навіть якщо кожна з таких машинок зробить все одну молекулу, в недалекому майбутньому їх уже буде багато — мільйони мільйонів, завдяки чому можна буде зробити стільки необхідних молекул, скільки буде потрібно», — сказав на завершення професор Лі.

Джонатан Еймос (Jonathan Amos)

Вам буде цікаво:

Поділіться з друзями:

Добавить комментарий