امروز: يکشنبه 11 مرداد 1405
    طراحی سایت
تاريخ انتشار: 29 آذر 1402 - 09:33
اتحادخبر: پژوهشگران از یک سیستم دی‌ان‌ای مصنوعی به نام AEGIS برای طراحی دو نوکلئوتید مصنوعی استفاده کردند که از هندسه نوکلئوتیدهای طبیعی به شکلی بی‌نقص تقلید می‌کنند.

 

اتحادخبر: پژوهشگران از یک سیستم دی‌ان‌ای مصنوعی به نام AEGIS برای طراحی دو نوکلئوتید مصنوعی استفاده کردند که از هندسه نوکلئوتیدهای طبیعی به شکلی بی‌نقص تقلید می‌کنند.

ساخت پروتئین‌های جدید با دی‌ان‌ای مصنوعی

دی‌ان‌ای، مولکولی که اطلاعات ژنتیکی همه موجودات زنده را ذخیره می‌کند، تنها از چهار حرف شیمیایی یا نوکلئوتید تشکیل شده است. اما اگر بتوانیم حروف بیشتری به این الفبا اضافه کنیم و انواع جدیدی از دی‌ان‌ای ایجاد کنیم، چه؟

به گزارش ایسنا، این کاری است که تیمی از محققان دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو، بنیاد تکامل مولکولی کاربردی و موسسه مطالعات بیولوژیکی سالک(Salk) انجام داده‌اند. آنها نسخه جدیدی از دی‌ان‌ای را با شش حرف به جای چهار حرف ابداع کرده‌اند که نشان می‌دهد می‌توان از آن برای ساخت پروتئین‌ها که بلوک‌های سازنده حیات هستند، استفاده کرد.

کانال عصر ایران در تلگرام

این شاهکار که در مجله Nature Communications منتشر شده است، درهایی را به روی آینده‌ای باز می‌کند که در آن پروتئین‌های طراحی شده سفارشی و کاربردهای بیولوژیکی جدید می‌توانند به واقعیت تبدیل شوند.

چهار نوکلئوتید

دی‌ان‌ای که سنگ بنای اولیه حیات است، دستورالعمل‌های خود را تنها با استفاده از چهار نوکلئوتید موسوم به آدنین(A)، تیمین(T)، گوانین(G) و سیتوزین(C) رمزگذاری می‌کند.

این نوکلئوتیدها در پیکربندی‌های خاص جفت می‌شوند و مارپیچ دوگانه نمادین دی‌ان‌ای را تشکیل می‌دهند. اما اگر بتوان این الفبا را گسترش داد چه می‌شود؟ پیامدها و کاربردهای آن از پزشکی شخصی گرفته تا مواد انقلابی، چشمگیر خواهد بود.

دکتر دونگ وانگ، استاد دانشکده داروسازی و علوم دارویی اسکاگز در دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو و نویسنده ارشد این مقاله می‌گوید: زندگی روی زمین به طرز شگفت‌انگیزی با تنها چهار نوکلئوتید متنوع است، بنابراین تصور کنید که ما با نوکلئوتیدهای بیشتر چه کارهایی می‌توانیم انجام دهیم.

وی افزود: ما با گسترش کد ژنتیکی می‌توانیم مولکول‌های جدیدی بسازیم که قبلاً دیده نشده‌اند و راه‌های جدیدی برای ساخت پروتئین‌ها به عنوان روش‌های درمانی کشف کنیم.

وانگ و همکارانش از یک سیستم دی‌ان‌ای مصنوعی به نام AEGIS استفاده کردند که مخفف عبارت Artificially Expanded Genetic Information System به معنای سیستم اطلاعات ژنتیکی گسترش یافته مصنوعی است.

دکتر دونگ وانگ توضیح می‌دهد که افزودن «حروف» جدید به کد ژنتیکی، دایره واژگان زندگی را گسترش می‌دهد و به ما امکان می‌دهد روایت‌های پیچیده‌تری بنویسیم. پیشرفت تیم او نشان می‌دهد که سلول‌ها می‌توانند به آسانی نوکلئوتیدهای مصنوعی را در دستور دی‌ان‌ای بگنجانند.

استفاده از AEGIS

سیستم AEGIS دو حرف جدید به الفبای استاندارد دی‌ان‌ای اضافه می کند که از آدنین(A)، تیمین(T)، گوانین(G) و سیتوزین(C) تشکیل شده است. این حروف به روش خاصی جفت می‌شوند تا ساختار دو مارپیچ دی‌ان‌ای را که توسط جیمز واتسون و فرانسیس کریک در سال ۱۹۵۳ کشف شد، تشکیل دهند.

حروف جدید Z و P دارای شکل و اندازه‌ای مشابه با حروف طبیعی هستند، بنابراین می‌توانند بدون ایجاد اختلال در هندسه دی‌ان‌ای، در مارپیچ آن قرار گیرند. این بدان معنی است که آنزیم‌هایی که دی‌ان‌ای را می‌خوانند و کپی می‌کنند، مانند RNA پلیمراز می‌توانند دی‌ان‌ای AEGIS را درست مانند دی‌ان‌ای طبیعی شناسایی و پردازش کنند.

RNA پلیمراز

کلید این کار در تقلید از روش طبیعت است. پژوهشگران RNA پلیمراز را شناسایی کردند که آنزیمی کلیدی است که دی‌ان‌ای را به RNA تبدیل می‌کند و سپس برای ساخت پروتئین استفاده می‌شود.

پژوهشگران دو نوکلئوتید مصنوعی طراحی کردند که به طور بی عیب و نقصی از هندسه نوکلئوتیدهای طبیعی تقلید می‌کنند. RNA پلیمراز به آسانی این اضافات جدید را هنگام آزمایش پذیرفت و به طور یکپارچه آنها را در رونویسی ادغام کرد.

پژوهشگران آزمایش کردند که آیا RNA پلیمراز باکتری می‌تواند دی‌ان‌ای AEGIS را به RNA رونویسی کند یا خیر و دریافتند که می‌تواند این کار را با دقت و کارایی بالا انجام دهد.

وانگ می‌گوید: این نشان می‌دهد که ماشین‌های بیولوژیکی چقدر قوی و سازگار هستند. حروف مصنوعی ما با تقلید از شکل طبیعی دی‌ان‌ای می‌توانند مخفیانه وارد شوند و برای ساخت پروتئین‌های جدید مورد استفاده قرار گیرند.

این پیشرفت، راه را برای احتمالات هیجان انگیز هموار می‌کند. تصور کنید پروتئین‌هایی با ویژگی‌های سفارشی طراحی شده است که قادر به هدف قرار دادن دقیق تومورها برای درمان سرطان یا مهندسی باکتری‌ها برای سنتز سوخت‌های زیستی سازگار با محیط زیست هستند.

افق‌های وسیع این پروژه فراتر از کاربردهای پزشکی و محیطی به علم مواد و حتی زیست‌شناسی مصنوعی می‌رسد. البته چالش‌ها همچنان باقی هستند. بهینه سازی ترکیب نوکلئوتیدهای جدید، اطمینان از ثبات آنها در ژنوم و رمزگشایی پتانسیل کامل این کد توسعه یافته، زمینه‌هایی برای اکتشاف بیشتر است. با این حال، پایه و اساس بازنویسی واژگان ژنتیکی بنا نهاده شده است.

این کشف نشان دهنده یک جهش مهم در درک ما از نقشه زندگی و نوید آغاز عصر جدیدی از طراحی بیولوژیکی است.

وانگ می‌گوید: این پروتئین‌های جدید می‌توانند در پزشکی، بیوتکنولوژی و مهندسی زیستی کاربرد داشته باشند.

 



کانال تلگرام اتحادخبر


نظرات کاربران
ارسال نظر

نام:

ايميل:

وب سايت:

نظر شما:

تازه ترین خبرها

  • نتانیاهو! تاریخ را بخوان، آنگاه درباره ایران سخن بگو
  • پیام تسلیت مدیر روابط عمومی و امور بین‌الملل پتروشیمی پردیس در پی درگذشت محمد عسگری سرپرست روابط عمومی شرکت ملی گاز ایران
  • نایب‌قهرمانی امیرمحمد تاج، نوجوان آینده‌دار دشتستان در نخستین مسابقات آزاد تیراندازی کشور
  • پیام تسلیت مدیر روابط عمومی و امور بین‌الملل پتروشیمی جم پیلن در پی درگذشت محمد عسگری سرپرست روابط عمومی شرکت ملی گاز ایران
  • عناوین روزنامه‌های ورزشی امروز1405/05/10
  • ارائه بیش از ۳۵۰ هزار خدمت درمانی در پلی‌کلینیک تخصصی بوعلی کنگان
  • اطلاعیه پتروشیمی نوری از برگزاری دو مجمع همزمان در ۱۸ مرداد
  • جم پیلن با تجمیع انبارها، زیرساخت توسعه آینده را بنا می‌کند
  • عناوین روزنامه‌های امروز1405/05/10
  • رافت: تارتار باید پاسخگوی خریدهای پرسپولیس باشد/ لحن قلعه‌نویی بد است
  • استفاده از «تارترازین» در مواد غذایی ممنوع است
  • هر فرد سالم می تواند سالانه ۴ بار خون بدهد؛ شرایط عمومی اهدای خون
  • حمله به زیرساخت‌های برق ایران، پاسخ علیه آمریکا را در پی خواهد داشت
  • قانون با کارت‌های بازرگانی اجاره‌ای چه می‌کند؟
  • تقویت ارتباطات سازمانی با یک مدیر بومی؛ رییس جدید روابط‌عمومی پتروشیمی جم منصوب شد
  • تفاهم‌نامه تأمین ۵ دستگاه آمبولانس پیشرفته برای مدیریت درمان تأمین اجتماعی استان بوشهر امضا شد
  • اهمیت ژئوپلیتیک تنگه هرمز ومنطقه خلیج فارس
  • « به فندُقیای کوچولو »
  • نامه یدالله اسلامی به پزشکیان: ایران نیازمند شجاعت صلح است
  • تمامِ حرف من
  • بخشدار مرکزی دشتستان: دو آب انبار این بخش، مرمت و احیا شدند
  • ارائه بیش از 400هزار خدمت به مراجعین در پلی کلینیک تخصصی مبعث بوشهر
  • حل اختلاف میان پتروشیمی جم و مهر حاصل همکاری سران قوا بود/ قرارداد کارگران از هفته آینده با پتروشیمی جم منعقد می‌شود
  • 🎥ویدیو/روایت زنده یاد اکبر عبدی از سکانس احساسی فیلم مادر
  • نوبرانه نخلستان‌های بوشهر به بازار آمد
  • آگهی مزایده شهرداری دالکی / جزییات
  • جوانگرایی در والیبال را کاریکاتوری انجام دادیم/ وقت تغییر پیاتزا نیست
  • احسان عبدی پور به مثابه «کنشگر بازپیوند اجتماعی»
  • تشییع پیکر زنده‌یاد «اکبر عبدی»
  • پتروشیمی جم محور توسعه بوشهر؛ امضای ۴ تفاهم‌نامه با حضور وزیر تعاون
  • قواعد ومقررات داخلی وبین الملی حاکم بر تنگه هرمز
  • ۱۴۰۴؛ سال طلایی جم؛ فتح قله تاریخی ۱۰۰ همتی درآمد
  • قرعه کشی مرحلی پلی آف لیگ دسته دوم کشور/ شاهین عامری میزبان دور برگشت شد
  • حاکمیت بر قلمرو هوایی ودریایی وتاثیر آن بر امنیت ملی درصورت بروز بحران
  • پیگیری پروژه‌های راهبردی راه دشتستان؛ از روند تکمیل بزرگراه دالکی–کنارتخته و تکمیل بزرگراه برازجان–اهرم تا تقاطع غیرهمسطح وحدتیه و راه‌آهن بوشهر شیراز
  • دستگاه سونوگرافی و OPG در پلی‌کلینیک تخصصی امام موسی کاظم(ع) برازجان به بهره‌برداری رسید
  • «فرهنگستانِ آرام‌سازیِ درد»
  • ۱۰۴ هزار بوشهری زیر چتر بهزیستی/ اختلافات خانوادگی و اعتیاد در صدر بحران‌های اجتماعی
  • قدرت ملّی، زیربنای هر انتقام مؤثر است
  • تکیه بر تجربه؛ مجید خدابخش سکان هدایت توسعه پلیمر پادجم را به دست گرفت
  • توسعه ورزش بدمینتون در بوشهر، اولویت رده‌های پایه و ساحلی
  • ماتادورها «کله» خروس‌ها را کندند/اسپانیا اولین فینالیست جام بیست‌وسوم
  • ورزش همچنان کلید داشتن قلبی سالم‌تر است
  • ۲۷۲ مصوبه رفع مشکلات بنگاه‌های اقتصادی استان بوشهر ابلاغ شد
  • آئین تقدیر از شهردار و دهیاران بخش مرکزی دشتستان برگزار شد
  • .: ح. ح. نیکنام حدود 5 روز قبل گفت: بسیار عالی 👌🌹 ...
  • .: بهار حدود 5 روز قبل گفت: 🤲🤲🤲 ...
  • .: فعال محیط زیست حدود 5 روز قبل گفت: از توجه حضرتعالی به ...
  • .: وعده وعید کافیه حدود 8 روز قبل گفت: یادمه پارسال همین استاندار ...
  • .: فروشگاه لیان کلاسیک حدود 12 روز قبل گفت: آنتن دهی وحشتناک خرابه ...
  • .: احسانی فر حدود 12 روز قبل گفت: دشتستان و قطعا استان ...
  • .: اوا فقینه ژاد حدود 15 روز قبل گفت: ا کا دمی زبان ...
  • .: ... حدود 19 روز قبل گفت: درود بر شما🙏 ...
  • .: پتروشیمی ها حدود 19 روز قبل گفت: درود بر همکاران عزیز ...
  • .: ح. ح. نیکنام حدود 21 روز قبل گفت: احسنت 👌👏👏💐 ...