Hüceyrələrimizin içərisində ribosomlar – həyatın yorulmaz “zülal fabrikləri” milyardlarla ildir istifadə etmədikləri yeni bir bacarıq nümayiş etdirdilər. Bir tədqiqat qrupu, ənənəvi olaraq yalnız xətti onurğalar istehsal edən ribosomlardan istifadə edərək zülallarda halqavari onurğaların diapazonunu uğurla genişləndirən dünyada ilk oldu.

Sıçrayış bu yaxınlarda Nature Communications jurnalında dərc olunub . Tədqiqata POSTECH (Pohang Elm və Texnologiya Universiteti) Kimya Mühəndisliyi Departamentinin professoru Joongoo Lee rəhbərlik etmişdir.

Ribosomlar Yerdəki bütün canlı orqanizmlərdə olan vacib molekulyar maşınlardır. LEGO bloklarını birləşdirən usta inşaatçı kimi, onlar amin turşularını (kiçik molekulyar komponentlər) bədənimizin ehtiyac duyduğu zülallara yığırlar. Onlar saniyədə təxminən 20 amin turşusunu birləşdirə bilirlər ki, bu da laboratoriyada adi kimyəvi sintez yolu ilə əldə edilən sürətdən on minlərlə dəfə daha sürətlidir.

Bununla belə, Yer üzündə həyatın başlanğıcından bəri, ribosomlar yalnız uzun, əriştə kimi xətti onurğada zülallar əmələ gətirdilər. Bu xətti peptid onurğaları nisbətən kövrəkdir və viruslar, bakteriyalar və ya xərçəng hüceyrələri kimi spesifik hədəflərə bağlanmaqda xüsusilə yaxşı deyil , onları terapevtik dərmanlar kimi daha az təsirli edir. Bunun əksinə olaraq, halqavari onurğa sütunları daha sabit, daha davamlıdır və hədəflərinə daha sıx bağlanır, lakin kimyəvi cəhətdən istehsal etmək çətin və mürəkkəbdir.

Penisillin kimi bir çox təbii antibiotiklərin halqavari strukturlara malik olması faktından ilhamlanaraq POSTECH komandası cəsarətli bir sual verdi: Ribosomların özləri bu halqaları düzəltmək üçün sövq edilə bilərmi?Təbiətdə tapılan təbii məhsulların siklik strukturları. Kredit: POSTECH

Tədqiqatçılar ribosomun özünü dəyişdirmək əvəzinə, xüsusi olaraq hazırlanmış 26 amin turşusu olan yeni tikinti blokları dəsti hazırladılar. Bu yeni amin turşuları təbii olaraq ribosomun içərisində bir-birini çəkir və zülal əmələ gətirmə prosesi zamanı halqalar əmələ gətirir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=2612643799&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1752044169&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-07-ribosomal-synthesis-cyclic-peptides-avenues.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM4LjAuNzIwNC45NyIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJOb3QpQTtCcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTM4LjAuNzIwNC45NyJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzOC4wLjcyMDQuOTciXV0sMF0.&dt=1752044168364&bpp=1&bdt=272&idt=181&shv=r20250702&mjsv=m202507020101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1752044163%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1752044163%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1752044163%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0%2C336x280%2C1905x945&nras=2&correlator=5922382912961&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2296&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95353387%2C95362656%2C95365226%2C95365235%2C95359266%2C31093334%2C95365107%2C95365119%2C95365797&oid=2&psts=AOrYGsnqrhY8vPLm27ZMhi5MVod8gsG8uf190m03I2N4xnR06xsSbkl7v5kvkozUTNqgTOB8kFiDRXF0Ijek4Zg&pvsid=2285957664544545&tmod=1772096815&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=6&uci=a!6&btvi=1&fsb=1&dtd=1069

Hüceyrəsiz zülal sintezi sistemindən istifadə edərək, komanda ribosomların indi təkcə xətti zəncirlər deyil, həm də beşbucaqlılar və altıbucaqlılar kimi əsas halqa strukturları yarada biləcəyini nümayiş etdirdi. Maraqlıdır ki, bu reaksiyalar sadə, bioloji şəraitdə 37°C və pH 7.5-də, ribosomun orijinal mexanizmlərindən istifadə etməklə, heç bir kənar müdaxilə olmadan baş vermişdir.

Professor Linin komandası ilk dəfə deyil. 2022-ci ildə Şimal-Qərb Universiteti və Texas Universiteti ilə əməkdaşlıq edərək, ribosomların altı üzvlü halqaları ehtiva edən zülallar yaratmaq üçün istifadə oluna biləcəyi barədə ilk hesabat verdilər; milyardlarla illik təkamül tarixində heç vaxt müşahidə olunmayan bir şey. Bu yeni tədqiqat imkanları əhəmiyyətli dərəcədə genişləndirir, daha geniş materiallar təqdim edir və ribosomların indi həm beş, həm də altı üzvlü halqalar əmələ gətirə bildiyini nümayiş etdirir.

Daha da diqqətəlayiq haldır ki, xüsusi amin turşularının dizaynını tənzimləməklə halqa əmələ gəlmə prosesini yaxşı idarə etmək olar . Təsirləri əhəmiyyətlidir. Bu, ribosomların yeni kimyəvi reaksiyalar üçün katalizator kimi istifadəsinə qapı aça bilər , yeni nəsil terapevtiklər və qabaqcıl biomateriallar üçün yol aça bilər.

Professor Li “Məni ən çox heyrətə gətirən, ribosomun içindəki reaksiyaların dərsliklərimizdə öyrəndiyimiz kimyəvi proseslərə nə qədər oxşar olması idi. Əgər ribosomun 4500 komponentinin molekulyar sehr kimi görünən bir şeyi həyata keçirmək üçün necə birlikdə işlədiyini anlaya bilsək, bu, həm həyat, həm də təkamül haqqında anlayışımızı dərinləşdirə bilər”.

Daha çox məlumat: Kanghun Lee et al, In vitro qeyri-standart siklik onurğaların genişləndirilmiş ribosomal sintezi, Təbiət Əlaqələri (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-60126-4

Jurnal məlumatı: Nature Communications 

Pohang Elm və Texnologiya Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir