المجموعات

يصنع العلماء بروتينات لا تتداخل مع الجزيئات الأخرى

يصنع العلماء بروتينات لا تتداخل مع الجزيئات الأخرى

تنقل الخلايا في أجسامنا رسائل مهمة عبر التفاعلات بين البروتينات. من أجل نقل هذه الرسائل بوضوح ودقة ، يحتاج كل بروتين إلى التحدث إلى شريك واحد فقط ، والاستغناء عن أي تداخل مع بروتينات أخرى مماثلة.

كشفت دراسة جديدة لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا عن كيفية تجنب الحديث المتبادل بين هذه البروتينات باستخدام الخلايا. علاوة على ذلك ، أوضحت الدراسة أيضًا كيف يوجد العديد من تفاعلات البروتين المحتملة التي لم تستخدمها الخلايا بعد.

يمكن أن يساعد هذا علماء الأحياء الاصطناعية في تكوين أزواج جديدة من البروتينات لتعمل كدوائر اصطناعية - والتي ستكون مفيدة عند تشخيص الأمراض.

ذات صلة: البروتين الاصطناعي المذهل يفتح إمكانات للعلاج بالخلايا الذكية

دراسة جديدة ومجموعات جديدة

أنشأ باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أزواجًا جديدة من بروتينات الإشارة لإظهار كيف يمكن أن تكون مفيدة في ربط إشارات جديدة بمخرجات جديدة عن طريق هندسة خلايا الإشريكية القولونية.

قال كونور مكلون ، طالب دراسات عليا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والمؤلف الرئيسي لـ "باستخدام منهجنا عالي الإنتاجية ، يمكنك إنشاء العديد من الإصدارات المتعامدة لتفاعل معين ، مما يتيح لك معرفة عدد الإصدارات المختلفة المعزولة من مجمع البروتين هذا". الدراسة.

طور فريق بقيادةconor_mcclune و @ michael_laub8 طريقة لبناء البروتينات مع تجنب الحديث المتبادل مع الجزيئات الموجودة. يمكن أن تقدم مسارات الإشارات المهندسة طرقًا جديدة لبناء دوائر بيولوجيا اصطناعية: https://t.co/lxk21wxC6npic.twitter.com/olTkVZeqeG

- MIT Biology (MITBiology) 23 أكتوبر 2019

استخدم الباحثون في دراستهم مسار تأشير مكون من عنصرين موجود في البكتيريا. تطورت هذه المسارات من خلال عملية تسمح للخلايا بتكرار الجينات للإشارة إلى البروتينات الموجودة لديها بالفعل. ثم يقومون بتحورهم وينتهي بهم الأمر بإنشاء مجموعات بروتينية مماثلة

قال مايكل لوب ، أستاذ معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "من المفيد جوهريًا للكائنات الحية أن تكون قادرة على توسيع هذا العدد الصغير من العائلات التي ترسل إشارات بشكل كبير جدًا ، ولكن هذا يخاطر بأن يكون لديك حديث متبادل بين هذه الأنظمة المتشابهة جدًا" علم الأحياء وكبير مؤلفي الدراسة.

وتابع لوب: "يصبح الأمر بعد ذلك تحديًا مثيرًا للاهتمام للخلايا: كيف تحافظ على دقة تدفق المعلومات ، وكيف تقرن مدخلات معينة بمخرجات محددة؟"

أخيرًا ، قال لوب ، "ما وجدناه هو أنه من السهل جدًا العثور على مجموعات تعمل ، حيث يتفاعل نوعان من البروتينات لنقل إشارة ، ولا يتحدثان إلى أي شيء آخر داخل الخلية."

علم الأحياء الاصطناعية

تساعد الدراسة أيضًا في استراتيجية جديدة لإنشاء دوائر تركيبية. قد يكون أحد التطبيقات هو تصميم الدوائر التي تلاحظ وجود ميكروبات أخرى. يمكن أن تكون هذه الدوائر مفيدة عند تكوين بكتيريا بروبيوتيك ، مما يساعد في تشخيص الأمراض المعدية.

"يمكن هندسة البكتيريا لاستشعار بيئتها والاستجابة لها ، من خلال تطبيقات واسعة النطاق مثل بكتيريا الأمعاء" الذكية "التي يمكنها تشخيص وعلاج الالتهابات أو مرض السكري أو السرطان أو ميكروبات التربة التي تحافظ على مستويات النيتروجين المناسبة وتزيل الحاجة إلى الأسمدة ، قال جيفري تابور ، الأستاذ المشارك في الهندسة الحيوية والعلوم الحيوية في جامعة رايس.

وتابع تابور: "لبناء مثل هذه البكتيريا ، يحتاج علماء الأحياء الاصطناعية إلى" أجهزة استشعار مشفرة وراثيًا ".

علاوة على ذلك ، إذا تم تكييفها للاستخدام في الخلايا البشرية ، فإن نهج الدراسة الجديدة يمكن أن يساعد أيضًا علماء الأحياء في تصميم طرق جديدة لإنشاء خلايا T بشرية ، تدمر الخلايا السرطانية.

نُشرت الدراسة يوم الأربعاء في طبيعة.


شاهد الفيديو: ماهو الكفير ما هو مشروب الكفيرو طريقة عمل الكفير أين يوجد فطر الكفير محمد الفايد fayed (كانون الثاني 2022).