Чапел Хилл дэх Хойд Каролинагийн их сургуулийн судлаачид амьд хүн шиг ажилладаг программчлагдсан ДНХ бүхий функциональ хиймэл эсийг лабораторид амжилттай бүтээжээ. Фриман лаборатори нь байгалийн гаралтай уургийг алгасах шинэ аргыг ашиглан функциональ эсийн араг ястай эсийг зохион бүтээжээ.
Ронит Фриман болон түүний багийнхан хүний биед байдагтай маш төстэй хиймэл эсийг бүтээхийн тулд амьдралын үндсэн материал болох ДНХ болон уургийг удирдаж, амжилттай ажиллаж байгаагаа харуулжээ. Фриманы хэлснээр синтетик эсүүд нь 50°С-ийн температурт ч тогтвортой байсан. Энэ нь "хүний амьдралд ихэвчлэн тохиромжгүй орчинд ер бусын чадвартай эсүүдийг үйлдвэрлэх боломжийг" нээж өгдөг.
Урт удаан үргэлжлэх материал бий болгохын оронд Фриман гэж хэлдэг, тэдгээрийн материалыг даалгаварт зориулж бүтээдэг - тодорхой функцийг гүйцэтгэдэг, дараа нь шинэ функцийг гүйцэтгэхийн тулд өөрчилдөг. Энэхүү ололт нь нөхөн сэргээх анагаах ухаан, эм хүргэх арга, оношлогооны технологийг хөгжүүлэх томоохон хэтийн төлөвтэй байна. "Энэ нээлтийн ачаар бид хүрээлэн буй орчны өөрчлөлтөд мэдрэмтгий, динамик байдлаар ажиллах боломжтой инженерийн зориулалттай даавуу эсвэл даавууны талаар бодох боломжтой" гэж Фриман хэлэв.
Эсүүд болон эдүүд нь янз бүрийн ажлыг гүйцэтгэх, амин чухал бүтцийг бий болгохын тулд уураг дээр тулгуурладаг. Ийм нэг бүтэц болох цитоскелетон нь эсийн хэвийн үйл ажиллагааг хангадаг хүрээ болж өгдөг. Цитоскелет нь эсийн хэлбэрийг хадгалах, хүрээлэн буй орчинд үзүүлэх хариу урвалыг хөнгөвчлөхөд чухал үүрэгтэй. Тус баг нь байгалийн уургийг алгасах шинэ аргыг ашиглан функциональ эсийн араг яс бүхий хиймэл эсийг зохион бүтээжээ. Тэд програмчлагдсан пептидийн ДНХ технологи хэмээх дэвшилтэт технологийг бүтээжээ. Энэ арга нь уургийн үндсэн материал болох пептидүүд болон эсийн араг ясыг бий болгохын тулд боловсруулсан генетикийн материалын хамтын ажиллагааг зохион байгуулдаг. Үүний үр дүнд эдгээр инженерчлэгдсэн эсүүд хэлбэр дүрсээ тохируулж, хүрээлэн буй орчны дохиололд хариу үйлдэл үзүүлж, синтетик биологийн гайхалтай чадавхийг харуулж байна.
"ДНХ нь ихэвчлэн эсийн араг ясанд байдаггүй. Бид ДНХ-ийн дарааллыг дахин програмчилж, энэ нь архитектурын материал болж, пептидүүдийг хооронд нь холбодог" гэж Фриман хэлэв. "Энэхүү програмчлагдсан материалыг усны дусалд оруулсны дараа бүтэц нь хэлбэр дүрстэй болсон."
ДНХ-г програмчлах урьд өмнө хэзээ ч байгаагүй чадвар нь эрдэмтдэд тусгай зориулалт бүхий эсийг бий болгох, тэр ч байтугай эдгээр эсийн гадны стресст үзүүлэх хариу үйлдлийг зохицуулах чадварыг өгдөг. Freeman Lab-д бий болсон синтетик эсүүд нь амьд эсийн нарийн төвөгтэй байдалгүй боловч хэт өндөр температур зэрэг хатуу ширүүн нөхцөлд урьдчилан таамаглах чадвартай, эсэргүүцэх чадвартай байдаг.
Удаан эдэлгээтэй материалыг бүтээхэд анхаарлаа хандуулахын оронд Фриман эдгээр эсүүдийн дасан зохицох чадварыг онцлон тэмдэглэв - тэдгээр нь тодорхой функцийг гүйцэтгэхэд зориулагдсан бөгөөд дараа нь шинэ ажлуудад дасан зохицдог.
Төрөл бүрийн пептид эсвэл ДНХ-ийн бүтцийг оруулснаар эдгээр материалыг эд эс эсвэл эд эсийг програмчлахад тохируулж болно. Ийм олон талт байдал нь биотехнологи, анагаах ухаан зэрэг салбарт хувьсгал хийх боломжтой бусад синтетик эсийн технологитой нэгдэх боломжийг нээж өгдөг.
"Энэ судалгаа нь амьдрал юунаас бүрддэгийг ойлгоход тусалдаг" гэж Фриман хэлэв. "Энэхүү нийлэг эсийн технологи нь бидэнд байгаль юу хийдгийг хуулбарлахаас гадна биологийн материалаас илүү материал бүтээх боломжийг олгоно."
Мөн уншина уу: