Apa protein sintetik?

Protein sintetik adalah molekul buatan manusia yang meniru fungsi dan struktur protein sejati. Protein adalah penting kepada kehidupan kerana mereka mengawal hampir semua proses selular, termasuk memulakan kebanyakan reaksi yang berlaku dalam sel hidup. Pada awal tahun 2011, para saintis Universiti Princeton membina protein buatan pertama yang dapat mengekalkan kehidupan di dalam sel.

Video Hari

Kepentingan

Protein sintetik mempunyai urutan genetik yang tidak dilihat dalam protein semulajadi. Membina protein tiruan yang boleh mengekalkan kehidupan adalah penting kerana ia membuktikan bahagian-bahagian molekul yang diperlukan untuk kehidupan tidak terhad kepada protein dan gen yang terdapat dalam alam semula jadi. Secara semula jadi, protein dihasilkan dari arahan yang dikodkan ke dalam DNA selular. Penyelidik telah lama menggunakan protein sintetik yang bertindak seperti protein semulajadi untuk pelbagai aplikasi bioperubatan, termasuk ubat terapeutik yang boleh diberikan secara lisan kerana ia tidak akan dihina oleh enzim.

Sebelum penemuan 2011, penyelidik Universiti Yale melakukan kerja-kerja pecah tanah di mana mereka mencipta struktur protein yang mempunyai banyak ciri utama protein sebenar. Ini termasuk kestabilan yang luar biasa, keupayaan untuk melipat dan membuka, dan teras dalaman rantai asid amino yang mengelakkan air.

Komponen

Identiti protein dan aktiviti biologi ditentukan oleh urutan asid amino yang unik, yang merupakan blok bangunan protein. Terdapat kira-kira 20 asid amino. Asid amino, pada gilirannya, mengandungi atom termasuk hidrogen, karbon, nitrogen, oksigen dan sulfur. Asid amino juga boleh dibuat secara sintetik. Penyelidikan di Princeton membuka pintu kepada kemungkinan mewujudkan protein sintetik yang menjalankan fungsi yang sama seperti protein semulajadi. Penyelidik Princeton, Michael Fisher menyamakannya dengan mengambil hukuman, menukar kata-kata dan kemudian menguji hukuman itu untuk melihat apakah ia mengekalkan makna walaupun kata-kata baru, menyatakan penerbitan dalam talian universiti, Berita di Princeton.

Lipat

Susunan asid amino dalam setiap protein menentukan bagaimana protein melipat menjadi struktur tiga dimensi, yang seterusnya mempengaruhi kestabilan struktur. Protein mesti lipat berfungsi. Mencipta protein sintetik boleh membantu para penyelidik memahami proses biologi ini. Memahami proses ini mungkin membuka kunci penyelidik ilmu perlu memahami syarat-syarat seperti penyakit Alzheimer, kerana lipatan protein yang berlebihan di otak anda boleh membawa kepada keadaan ini. Memahami bagaimana lipatan protein juga boleh membantu para penyelidik menemui sebatian yang akan menghalang lipatan protein yang berlainan.

Soalan-soalan yang tidak dijawab

Para penyelidik yang bekerja pada protein sintetik juga berharap untuk memahami mengapa urutan asid amino tertentu adalah penting kepada kewujudan manusia, menurut "Genetik, Kejuruteraan dan Berita Bioteknologi."Badan manusia menghasilkan kira-kira 100,000 protein yang berlainan, tetapi penyelidikan Princeton menunjukkan bahawa terdapat potensi untuk lebih banyak lagi. Persoalan sama ada protein 100.000 ini entah bagaimana khusus atau sama ada evolusi semata-mata tidak berkembang untuk membuat lebih banyak jenis

Mencipta protein sintetik juga boleh membantu para penyelidik mempelajari lebih lanjut mengenai isyarat sel dan tindak balas imun terhadap patogen, menurut Universiti Illinois.