اخبار
نقش نانو ماشین ها در آینده درمان سرطان
یک تیم بزرگ از پژوهشگران دانشگاه واشینگتن، با همکاری همکاران دانشگاه مونپلیه و مرکز تحقیقات سرطان فرد هاچینسون، یک گام بزرگ به سوی ایجاد یک نانوماشین روتوری برداشتهاند.
باکتری ای کولای E-coli
در مقالهای که در مجله Science منتشر شده است، گروه توصیف کرده است که چگونه با استفاده از کدگذاری DNA، باعث تولید پروتئینهایی شده از E. coli شدهاند که به شکل راتور و محور مونتاژ شدهاند.
همانطور که پژوهشگران میگویند، موتورهای مولکولی در طبیعت بسیار فراوان هستند، از دماغههای فلگل عفونتزا در برخی باکتریها تا موتور F1 ATPase. و در حالی که این نمونهها به عنوان مدلهای خوبی خدمت کردهاند، تلاشها برای بهرهبرداری از آنها با ایجاد نمونههای جدید در آزمایشگاه بیشتر از حد موفق نبوده است. این به خاطر ویژگیهای منحصر به فرد موتورهای طبیعی و پیشبینیناپذیری تلاشهای مصنوعی برای ترکیب پروتئین است. در این تلاش جدید، پژوهشگران برخی از موانعی را که دیگران با آنها مواجه شدهاند، غلبه کردهاند و یک گام بزرگ به سوی ایجاد یک موتور مولکولی با ایجاد دو بخش اصلی لازم برای چنین دستگاهی یک محور و یک راتور برداشتهاند و حتی توانستهاند آنها را به یکدیگر متصل کنند.
شکل 2 تومور سرطانی
برای ایجاد بخشهای موتور، پژوهشگران ابتدا از یک برنامه نرمافزاری به نام Rosetta استفاده کردند که اجازه طراحی پروتئینهای حلقوی با قطرهای مشخص را میدهد.
سپس از دادههای برنامه برای اضافه کردن کدگذاری DNA به اسیدهای آمینه در باکتری E. coli که پروتئینها را تشکیل میدهند، استفاده کردند.
چنین پروتئینهایی از زنجیرههایی از اسیدهای آمینه تشکیل شدهاند توالی آنها مشخص میکند که شکلی که در هنگام تشکیل خود میگیرند، چگونه خواهد بود. تیم توانست برخی از پروتئینها را به شکل راتور و برخی دیگر به شکل محور تشویق کند. سپس با تشویق چندین پروتئین به تشکیل در کنار هم، ترکیبات راتور محور را تشکیل دادند .
شکل 3 نانو ماشین ها
پژوهشگران به مقاطعی به موتورهای اولیهای که با استفاده از میکروسکوپ الکترونی کریوژنیک ساخته شدهاند، نگاه کردند و متوجه شدند که قطعات به شکل مورد نظر تشکیل شدهاند، اما به دلیل اینکه این نوع میکروسکوپ تنها میتواند یک عکس در هر زمان بگیرد، امکان داشتن اطلاعاتی درباره چرخش روتور وجود نداشت.
هدف بعدی پژوهشگران، طراحی یک موتور مولکولی با قطعاتی است که ترکیبات آنها را به سمت چرخش در جهت مورد نظر پیش میبرد
