ईटीएच ज्यूरिख का एक टीम कृत्रिम अमीनो अम्लों को कोशिकाओं में डालता है
सिंथेटिक बायोलॉजी एक महत्वपूर्ण कदम उठाती है: ईटीएच ज्यूरिख के शोधकर्ताओं ने स्तनधारी कोशिकाओं की आंतरिक मशीनरी को पुनःप्रोग्राम करने की एक रणनीति तैयार की है। उद्देश्य यह है कि ये प्रोटीन बनाएं कृत्रिम अमीनो अम्लों का उपयोग करके, जो प्रकृति में मौजूद नहीं हैं। यह प्रगति अभूतपूर्व क्षमताओं वाली अणुओं को डिजाइन करने का द्वार खोलती है। 🧬
एक आणविक ट्रोजन घोड़ा
यह प्रणाली जैव रासायनिक स्तर पर एक छल की तरह काम करती है। जबरदस्ती प्रवेश करने के बजाय, वैज्ञानिक एक आवश्यक कोशिका घटक को संशोधित करते हैं ताकि यह नया निर्माण सामग्री ले जाए। कोशिका इस तत्व को अपने जैसे ही प्रोसेस करती है, गैर-प्राकृतिक ब्लॉकों को अपनी प्रोटीन संरचनाओं में एकीकृत करती है बिना अंतर महसूस किए।
प्रक्रिया का प्रमुख तंत्र:- संशोधित tRNA: शोधकर्ता एक ट्रांसफर RNA (tRNA) को बदलते हैं, जिसका प्राकृतिक कार्य अमीनो अम्लों को प्रोटीन बनाने के लिए राइबोसोम्स तक ले जाना है।
- कृत्रिम भार: यह संशोधित tRNA विशेष रूप से एक कृत्रिम अमीनो अम्ल से बंधने और ले जाने के लिए प्रोग्राम किया जाता है।
- आंतरिक सक्रियण: गैर-प्राकृतिक अमीनो अम्ल को एक रासायनिक "ढाल" के साथ कोशिका में डाला जाता है, जिसे कोशिका की अपनी मशीनरी हटा देती है ताकि इसे सक्रिय कर सके।
कोशिका, बिना शक के, ऐसी प्रोटीन बनाती है जिन्हें कभी सपने में भी बनाने का ख्याल न आया हो।
नई कार्यक्षमताओं वाली प्रोटीन डिजाइन करना
प्रारंभिक छल को पार करने के बाद, संशोधित tRNA कृत्रिम अमीनो अम्ल को प्रोटीन असेंबली साइट तक ले जाता है। वहाँ, यह बढ़ती पेप्टाइड श्रृंखला में सटीक रूप से शामिल हो जाता है। इससे विकास द्वारा उत्पन्न न किए गए गुणों वाली प्रोटीन को कस्टम बनाना संभव हो जाता है।
इस तकनीक की संभावित अनुप्रयोग:- अनुसंधान उपकरण: प्रकाश-संवेदनशील प्रोटीन बनाना ताकि कोशिका प्रक्रियाओं को वास्तविक समय में उच्च सटीकता से ट्रैक किया जा सके।
- नई चिकित्साओं का विकास: अधिक स्थिर, शक्तिशाली या लक्षित क्रिया तंत्र वाले जैविक दवाओं को डिजाइन करना।
- जीवन की रसायन विज्ञान का विस्तार: प्रतिक्रियाशील रासायनिक समूहों को डालना जो जीवित कोशिकाओं के अंदर प्रोटीनों से सीधे दवाओं या सेंसरों को जोड़ने की अनुमति दें।
कोशिका निर्माण के नियमों को फिर से लिखना
यह कार्य आनुवंशिक कोड का एक मूलभूत विस्तार दर्शाता है। यह मौजूदा निर्देशों को पढ़ने या संपादित करने तक सीमित नहीं है, बल्कि जीवन के बुनियादी सेट में नए रासायनिक "लेगो ब्लॉक्स" जोड़ता है। यह तकनीक प्रोटीन इंजीनियरिंग का एक उच्च परिशुद्धता वाला उपकरण है, जो जटिल जीवित प्रणालियों में आणविक कार्य पर अभूतपूर्व नियंत्रण प्रदान करता है। इस मामले में ट्रोजन घोड़े का उपहार कोशिका को पूरी तरह से नई क्षमताएं प्रदान करने की क्षमता है। 🔧