سازنده های باکتری، پروتئین های ماهیچه های بلند را از بین می برند
باکتری ها ممکن است به زودی شروع به مداخله در انواع جدید تولید کنند. محققان تکنیکی را ابداع کرده اند که از باکتری رایج استفاده می کند E. coli برای تولید پروتئین ماهیچه ای مصنوعی به نام تیتین، که می تواند روزی فیبرهای قوی و انعطاف پذیر بسازد. موارد استفاده می تواند از بخیه های پزشکی گرفته تا پارچه های مقاوم در برابر ضربه یا زیست تخریب پذیر باشد. به گفته محققان، تیتانیوم ده ها برابر بیشتر از مولکول های تولید شده در آزمایشگاه بزرگتر است.
زیرا E. coli کنترل آسان است و به سرعت تکثیر می شود، دانشمندان از آن برای تولید انواع مختلفی از مواد، از جمله بیودیزل و مواد دارویی استفاده می کنند. با این حال، تا همین اواخر، سنتز پروتئین های بزرگتر مانند تیتین - که حدود 50 برابر بزرگتر از اندازه پروتئین ها است. E. coli به طور طبیعی درست است - خارج از محدوده بود.
در یک مطالعه جدید، به تفصیل در ارتباطات طبیعی، محققان تاکید کردند E. coli برای تولید تیتین با معرفی یک زنجیره دایره ای از دستورالعمل های DNA ساخته شده به نام پلاسمید. کامرون سارجنت، یکی از نویسندگان این مطالعه و بیوشیمیدان دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس، گفت: اما ساخت چنین پروتئین بزرگی باعث تخلیه منابع سلولی می شود. اگر پلاسمید دستور دهد E. coli برای ساختن تمام پروتئین به یکباره، باکتری با حذف یا کوتاه کردن پلاسمید از بار تولید جلوگیری می کند. بنابراین در عوض، تیم پلاسمید تولید کردند که می‌سازد E. coli قطعات پروتئینی کوتاه تری بسازند که ساختاری دارند که به طور خود به خود در داخل باکتری متصل شوند.
پس از اینکه دانشمندان تیتانیوم را از باکتری استخراج کردند، پروتئین ها را در غلظت های بالا در یک حلال آلی حل کردند. سپس محلول را از طریق یک سرنگ به داخل یک حمام آب می‌پاشند و به پروتئین‌ها اجازه می‌دهند تا در امتداد فیبر در حال چرخش جمع شوند، فرآیندی اکستروژن که از نحوه ساخت خطوط ابریشم توسط عنکبوت‌ها الهام گرفته شده است. قدرت و قدرت الیاف ساخته شده از تیتین طبیعی که در فیبرهای عضلانی اندازه گیری می شود، بیشتر است.
سارجنت شبیه به اندازه و محل مولکول های تیتانیوم در الیاف با ظرفی از اسپاگتی منجمد است. سارجنت می‌گوید: «تفکیک اسپاگتی‌های بلند بسیار سخت‌تر از اسپاگتی‌های کوتاه است، زیرا هر چه اسپاگتی طولانی‌تر باشد، تعامل بیشتری بین هر رشته وجود دارد». محققان دریافته‌اند که نحوه واکنش این فعل و انفعالات به استرس کلید استقامت تیتانیوم است: زمانی که الیاف کشیده می‌شوند، ابتدا پیوندهای موجود در مولکول‌ها شکسته می‌شوند و بیشتر انرژی نیروی اعمالی را قبل از پایان یافتن پیوندهای بین رشته‌ها جذب می‌کنند. اشک.
اینها یون یانگ یانگ، مهندس شیمی در دانشگاه اینها، که در این مطالعه شرکت نداشت، گفت که به نظر او "قابل توجه است که محققان توانسته اند خواص مکانیکی واقعی تیتین طبیعی را در یک پروتئین ساخته شده بازتولید کنند."
اکنون محققان می‌توانند این روش تولید را در سایر پروتئین‌های اصلی به کار ببرند و آزمایش مواد زیستی دیگر را - مانند رسیلین، پلیمری الاستیک که کک‌ها را به سمت پریدن سوق می‌دهد، یا مروارید قوی که پوسته‌های دریایی را مرتب می‌کند - برای استفاده عملی ممکن می‌سازد. .
[ad_2]