بیوتکنولوژی پزشکی

درهم آمیختن سیلیکون و کربن بوسیله موجودات زنده

سیلیکون، بعد از اکسیژن، فراوانترین عنصر در پوسته ی زمین محسوب میشود. اما اینکه چرا موجودات زنده هیچ وقت سیلیکون را در واکنشهای بیوشیمیایی خود دخیل نکرده اند، همیشه معما بوده است.


طبیعت از فلزات مختلفی در بیوشیمی خود استفاده کرده است؛ مثلا از آهن در هموگلوبین سلولهای قرمز خونی یا از منیزیوم در کلروفیل. اما سیلیکون، عنصری فراوان که هم ویژگیهای فلزات و هم ویژگیهای غیر فلزات را دارد، فقط در برخی ترکیبات زیستی غیرآلی مانند پوششهای سیلیکایی جلبکهای آغازی دیده شده و هرگز در ترکیب با اتم کربن آلی وجود نداشته است.

همچنین، ترکیبات آلی سیلیکون دار در تهیه ی برخی پلیمرها و نیم رساناها کاربرد دارند. از طرفی، کاتالیستهایی که برای تهیه ی این مواد استفاده میشود، غالبا نیاز به فلزات گران بها داشته یا نیمه عمر کوتاهی دارند. دانشمندان برای حل این مشکل، به سراغ طبیعت رفته اند.

دانشمندان با جستجو در پایگاه های اطلاعاتی پروتئینها، با استخراج یک آنزیم از باکتری اکستریموفیل Rhodothermus marinus که در چشمه های آب گرم زندگی میکند، و سپس انتقال ژن آنزیم به ای کلای، موفق به ایجاد باندهای کربن-سیلیکون در داخل یک موجود زنده شدند. البته برای تولید این باندها، باکتری باید پیش سازهای سیلیکون دار مخصوصی مصرف کند. در مرحله ی بعد با مهندسی این آنزیم از طریق آزمایشهای تکامل جهت دار (directed evolution)، پژوهشگران در واقع موفق به ساختن یک کاتالیست بیولوژیک شدند که میتواند تا پانزده برابر کاراتر از همتاهای مصنوعی خود عمل کند.

این یافته میتواند به دانشمندان در تهیه کاتالیستهای صنعتی و دارویی جدید کمک کند و توضیح دهد که چرا تکامل تقریبا به صورت کامل سیلیکون را نادیده گرفته است؟

لینک خبر
لینک مقاله

 
برچسب‌ها
نمایش بیشتر

نوشته‌های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن
بستن