Mayk Silver, Tufts Universiteti tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Nik Nair bildirib ki, “Spor mühəndisliyi hələ də inkişaf etməkdə olan bir texnologiyadır. Məhsulların əksəriyyəti inkişaf mərhələsindədir və geniş kommersiya tətbiqi üçün hazır deyil. Ümid edirik ki, birləşmə üçün hədəf siyahısının genişləndirilməsi bu prosesi sürətləndirə bilər.” Mənbə: Nik Nair

Biomühəndisliyin diqqətəlayiq bir xüsusiyyəti, alimlərin milyonlarla illik təkamül yolu ilə təkmilləşdirilmiş bioloji prosesləri götürüb həyatımızı yaxşılaşdırmaq üçün dərmanlar, kimyəvi maddələr və digər məhsullar yaratmaq üçün səmərəli şəkildə istifadə edə bilmələridir. İndi Tufts tədqiqatçıları kimyəvi reaksiyalar, bioyanacaq istehsalı və ya çirkləndiricilərin parçalanması üçün katalizator kimi bakteriya sporlarından istifadə potensialını genişləndirməyin yeni yollarını tapıblar.

Bəzi bakteriya növləri həddindən artıq isti, soyuq, quraqlıq, qida maddələrinin itirilməsi və ya hətta dezinfeksiyaedici maddələrə məruz qalma kimi ekoloji cəhətdən stresli bir vəziyyətdə olduqda, onlar gizlənə və DNT ilə dolu nüvəni qoruyan sərt, zülalla örtülmüş kürəciklər əmələ gətirə bilərlər. Sporlar illərlə, hətta əsrlər boyu sabit və hərəkətsiz qalırlar və uyğun şəraitin yenidən aktiv bakteriyalara çevrilməsinə imkan verənə qədər səbirlə gözləyirlər.

Bu fövqəladə sabitlik bakteriya sporlarını biomühəndislik üçün güclü namizədlərə çevirmişdir. Tədqiqatçılar dərmanları, sənaye fermentlərini və katalizatorları ifadə etmək və faydalı molekulların sporun xarici zülal təbəqəsinə birləşdirilməsi üçün bioloji sensorlar kimi istifadə etmək üçün sporlar hazırlayırlar. Zülallara birləşdirilmiş məhsullar soyuducuya ehtiyac olmadan saxlanıla və paylana bilər və ya yüksək istilik və ya sərt kimyəvi maddələrə məruz qalma kimi ekstremal şəraitdə tətbiqlərdə istifadə edilə bilər.

Texnologiya ümidverici olsa da, bir sıra maneələrlə qarşılaşıb, o cümlədən sporları örtən təxminən 50 zülaldan yalnız 12-sinin yeni maddələrlə birləşmək üçün potensial obyekt kimi araşdırılması.

Spore alət dəstini genişləndirmək

İndi kimya və bioloji mühəndislik üzrə dosent Nik Nair və onun komandası bakteriya sporlarını örtən zülalların 33-ə qədər birləşmə namizədlərinin siyahısını genişləndiriblər ki, bu da daha geniş biomühəndislik məhsullarına gətirib çıxara biləcək bir yanaşma təklif edir. Onlar işi JACS Au jurnalında dərc olunmuş bir məqalədə təsvir edirlər .

Nair bildirib ki, “Spor mühəndisliyi hələ də inkişaf etməkdə olan bir texnologiyadır. Məhsulların əksəriyyəti inkişaf mərhələsindədir və geniş kommersiya tətbiqi üçün hazır deyil. Ümid edirik ki, birləşmə üçün hədəf siyahısının genişləndirilməsi bu prosesi sürətləndirə bilər.”

Bakterial spora məhsullarının növlərinə oral peyvənd daxil ola bilər , məsələn, səthində antigenləri olan sporlar mədə-bağırsaq traktından keçərək selikli qişanın immun reaksiyasını stimullaşdırır. Bu, onları soyuducuya ehtiyac olmadan ucqar yerlərə paylamaq və iynəsiz peyvənd üçün olduqca cəlbedici edir.

Sporlar həmçinin spesifik kimyəvi birləşmələrin iştirakı ilə flüoresans səbəbindən parıldaya bilər və bu da onları sərt mühitlərdə toksinləri aşkar etmək üçün güclü namizədlərə çevirir.

Çirklənmənin təmizlənməsi potensialı

Mühəndis sporlar fermentləri səthlərində nümayiş etdirməklə kimyəvi reaksiyalar, bioyanacaq istehsalı və ya çirkləndiricilərin parçalanması üçün katalizator kimi də fəaliyyət göstərə bilər.

Konsepsiyanın sübutu olaraq, Nair və onun tədqiqat qrupu xarici spora zülallarını su şüşələri və avtomobil hissələri kimi bir çox məhsulda istifadə olunan sərt plastik olan polietilen tereftalatı (PET) parçalaya bilən fermentlərlə birləşdirdilər.

Bunu etmək üçün, ən sabit və effektiv birləşmə məhsulunu tapmaq üçün genişləndirilmiş spora zülalları siyahısını araşdırdılar. PET-həll edən ferment üçün kiçik spora örtüyü yığma zülalı A (SscA) birləşmə üçün sınaqdan keçirdikləri 33 zülalın ən yaxşısı idi. O, PET monomerlərini parçalayaraq, digər birləşmələrdən dörd dəfə yüksək aktivlik göstərdi. Həqiqi PET bərk plastikdə, xarici örtük zülalı Y (CotY) ilə birləşdirilmiş ferment, sporanın xarici örtüyünün səthində daha əlçatan olması ilə uyğun olaraq daha yüksək aktivlik göstərdi.

Tədqiqatçılar həmçinin təklif edirlər ki, sporlarda birləşmə məhsullarının birləşdirilməsi bərk plastiklərin parçalanması və sonra buraxılan kimyəvi maddələrin ekoloji cəhətdən təhlükəsiz formalara çevrilməsi kimi çoxmərhələli bir proses yaratmaq üçün bir yol ola bilər.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Təhlükəsizlik və kommersiyalaşdırma məsələləri

Biomühəndislik sporları kommersiya məqsədləri üçün istifadəyə verildikcə, əsas sual, sporların ətraf mühitə buraxıldıqda bakteriya kimi yenidən aktivləşməsinin qarşısını almaq olub-olmamasıdır.

Nair dedi: “Sporların yenidən çoxalma qabiliyyətinə malik bakteriyalara çevrilməsi üçün nəyin aktivləşdirdiyini yaxşı başa düşürük. Əgər beş spesifik geni silsək , onlar heç vaxt cücərməyəcək və həmişə spor olaraq qalacaqlar. Məhsul təhlükəsizliyi sporların geniş tətbiqlərə tətbiqində vacib bir hissə olacaq.”

Nair, SscA, CotY və digər spora zülallarının daha çox biomühəndislik məhsulları üçün namizəd ola biləcəyini irəli sürdü. Bu texnologiyanın davamlı inkişafı, Nairin laboratoriyasının keçmiş aspirantı və tədqiqatın həmmüəllifi Trevor Nicksin, EG23-ün rəhbərlik etdiyi Caravel Bio adlı yeni bir startap şirkəti tərəfindən həyata keçirilir. Nair laboratoriyasının keçmiş postdoktoral tədqiqatçısı Todd Chappell bu tədqiqatın ilk müəllifi idi.

Nəşr detalları

Todd C. Chappell və digərləri, Geniş Örtük Komponentləri Tədqiqatı Vasitəsilə Bakterial Sporlarda Zülal Göstəricisinin İnkişafı, JACS Au (2026). DOI: 10.1021/jacsau.6c00594

Jurnal məlumatı: JACS Au 

Əsas anlayışlar

bakteriyalargenetik cəhətdən dəyişdirilmiş orqanizmlər

Tufts Universiteti tərəfindən təmin edilir Bu hekayənin arxasında kim dayanır?

Qeb Klark

İngilis dili üzrə magistr dərəcəsi, 2021-ci ildən bəri mətn redaktoru, ali təhsil və səhiyyə sahəsində təcrübəyə malikdir. Etibarlı elm xəbərlərinə həsr olunub. Tam profil →

Robert Egan

Riyazi biologiya üzrə bakalavr, yaradıcı yazı üzrə magistr dərəcəsi. Elm və dilə dair unikal perspektivləri olan çox səyahət etmişəm. Tam profil →