Doğa hala güzel! Yeni sentetik nano fabrikası doğadan ilham alıyor
Bakteriler nano boyutlu fabrikalar içerir.Birçok farklı şey yapabilirler.Bazı bakteriler besin üretirken, diğerleri bakterilere zararlı toksik maddeleri izole edebilir.Fonksiyonel çeşitliliklerinin sadece yüzeyine dokunduk. Ancak hepsinin ortak bir görünümü, protein tuğlalarından yapılmış bir kabuğu var ve Michigan Eyalet Üniversitesi araştırmacıları, kendi tasarım fabrikalarını inşa etmek için doğal yapı malzemelerini kullanmalarına izin verecek şekilde laboratuvarda nasıl çalışacaklarını öğreniyorlar. Aslında bilim adamları bu yapıları yeni teknolojilerin kaynağı olarak görüyorlar ve amaçlarını doğada yapmadıkları şeyleri yapmalarına izin verecek şekilde değiştirmeye çalışıyorlar.
Yeni bir çalışmada, Cheryl Korfieldın laboratuvarı, doğal yapı ve protein evrimi ilkelerine dayanan, genetiği değiştirilmiş yeni bir kabuk bildirdi. Yeni kabuk daha basittir ve yalnızca tasarlanmış bir proteinden oluşur. Araştırma ACS Synthetic Biology dergisinde yayınlandı. Doğal kabuklar üç çeşit proteinden oluşur, en bol olanı BMC-H olarak adlandırılır, 6 çeşit BMC-H proteini bir araya gelerek altıgen kiremitli bir duvar oluşturur. Evrim tarihinin bir noktasında, bazı BMC-H protein çiftleri birbirine bağlandı. Birleşmelerin üçüne BMC-T adı verilir ve bu birleşmeden sonra bir altıgen oluşturur. Kerfeld'in laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı olan Bryan Ferlez şunları söyledi:
BMC-T proteininin iki parçası, birbirine yakın olduklarından bağımsız olarak evrimleşebilirler çünkü birbirleriyle kaynaşmışlardır. Bu evrim, BMC-T kaplama proteininin yapısının ve işlevinin çeşitliliğine izin verir ki bu, laboratuvar tasarımıyla çoğaltmak istediğimiz bir şeydir. Araştırma ekibi, kabuk proteininin doğal evriminden ilham aldı. İki BMC-H protein dizisini bir araya getirerek, BMC-H2 adı verilen yapay bir BMC-T proteini yarattılar. Yeni tasarım çok başarılıydı. Sürpriz bir şekilde, BMC-H2 proteini kendi başına bir kabuk oluşturur.San McGuire, Kerfeld laboratuvarında bir lisans öğrencisi ve teknisyendi. Kabukta boşluklar olan Weaver toplarına benziyorlar.
Bunun nedeni, doğal kabukların ikosahedronlar olmasıdır, yani heksamerlerden ve pentamerlerden oluşurlar - futbolu düşünün. Daha sonra araştırma ekibi, Wiffle kabuğundaki boşluğu doldurmak için BMC-P'yi (bir pentamer oluşturan üçüncü kat proteini) kullandı. Sonuç, yalnızca iki proteinden oluşan yaklaşık 25 nanometre genişliğinde bir kabuktur: yeni BMC-H2 ve BMC-P ve yapısı, üç protein yapısının yalnızca yarısı boyutundadır. Bir sonraki hedef, onu özel enzimlerle eşleştirmek ve dahili kimyasal reaksiyonları geliştirmek için ince ayar yapmaktır Yeni "tasarım" muhafaza biyoyakıt üretiminde, tıpta ve endüstriyel uygulamalarda kullanılabilir.
