آبشارهای پیچیده پیام رسانی می‌توانند به‌وسیله یک سیستم مولکولی مصنوعی فعال شوند. محققان موفق به ساخت آنزیم مصنوعی شده‌اند که می‌تواند به داخل سلول پستانداران نفوذ کند و باعث رهاسازی یک هورمون بخصوص شود؛ این هورمون سپس ژنی را روشن می‌کند که مسئول ساختن یک پروتئین فلوئورسانت است.
حیات در کره زمین بر پایه آنزیم‌هایی است که به واکنش‌های بیوشیمیایی سرعت می‌بخشند. اما آنزیم‌های مصنوعی توانایی کاتالیز فرایندهای شیمیایی گسترده‌تری دارند. همچنین این آنزیم‌ها این قابلیت را دارند که به سلول‌های زنده و اندام‌های بدن وارد شوند و از این طریق عملکرد سلولی را در سطح ژنتیکی تغییر دهند، تا برای مثال بتوانند داروی بخصوصی را در همان سلول موجود در بدن تولید کنند. با این وجود این آنزیم‌ها معمولا تحت شرایط خاصی فعالیت می‌کنند و در شرایط فیزیولوژیک سلول زنده به بهینه فعالیت خود نمی‌رسند.
محققان دانشگاه ETH و دانشگاه Basel برای غلبه بر این محدودیت مولکول کاتالیزکننده کوچکی را ساخته‌اند که قابلیت کنترل یک سوئیچ ژنی را دارد. با فعال شدن این سوئیچ ، فعالیت سلولی مد نظر نیز به کارمی‌افتد.
این پروتئین بخصوص یک متالوآنزیم است که در جایگاه فعال خود دارای فلز روتنیوم است و از معدود آنزیم‌هایی است که به راحتی در سلول نفوذ می‌کنند. پس از ورود به سلول این آنزیم تولید یک هورمون تیروئیدی بخصوص را سرعت می‌بخشد که در نهایت این هورمون یک مدار ژنی مصنوعی را فعال می‌کند؛ این مدار در این جا بیان‌کننده یک پروتئین فلوئورسنت است.
نتایج این مطالعه که در مجله معتبر Nature Communications چاپ شده‌است، مثال خوبی از قابلیت تلفیق زیست‌شناسی مصنوعی و بیوشیمی فلزات برای کنترل عملکرد سلول است.
☑ لینک خبر
☑ لینک مقاله
☑ عضویت در زیست فن پزشکی مولکولی
☑ عضویت در کانال زیست فن
