از آنجا که تجهیزات آزمایشگاهی در مورد عملکرد اندامک ها تخصص دارند ، بیوتکنولوژی ها مدتی است که برای برنامه ریزی مجدد اندامک های سلولهای طبیعی برای سایر فرایندها تلاش می کنند. دکتر جوانا تریپ در انستیتوی علوم زیستی مولکولی ، اکنون روش جدیدی برای تولید اندامک های مصنوعی در سلول های مخمر زنده ایجاد کرده است.
در ادامه با نبض دیجیتال همراه شوید.
برای این منظور ، او از سیستم شاخه ای لوله و حباب در شبکه آندوپلاسمی (ER) که هسته را احاطه کرده است ، استفاده کرد. سلول ها به طور مداوم حباب ها یا وزیکول ها را از این سیستم غشایی می بندند تا مواد را به غشای سلول منتقل کنند. در گیاهان نیز ممکن است از این وزیکول ها برای ذخیره پروتئین در دانه ها استفاده شود.
این پروتئین های ذخیره سازی به “برچسب آدرس” – دنباله Zera – مجهز هستند که آنها را به سمت ER هدایت می کند و از بسته بندی پروتئین های ذخیره سازی در وزیکول اطمینان حاصل می کنند. جوانا تریپ اکنون از Zera برای تولید وزیکولهای هدفمند در سلولهای مخمر و معرفی چندین آنزیم از مسیر متابولیک بیوشیمیایی استفاده کرده است.
این نشان دهنده یک نقطه عطف از منظر بیوتکنیک است. سلولهای مخمر نه تنها مواد طبیعی مفید بسیاری را تولید می کنند بلکه همچنین می توانند از طریق تغییر ژنتیکی به مولکولهای صنعتی مانند سوخت های زیستی یا داروهای ضد مالاریا تبدیل شود.
علاوه بر محصولات مورد نظر ، محصولات جانبی نامطلوب یا واسطه های سمی نیز اغلب اتفاق می افتند. بعلاوه ممکن است محصول به دلیل نشت در سلول از بین برود یا واکنشها خیلی کند باشند.
جوانا تریپ توضیح می دهد: ما از توالی Zera برای معرفی یک مسیر متابولیکی سه مرحله ای مصنوعی در وزیکول ها استفاده کردیم. بنابراین ما یک فضای واکنش شامل همان چیزی که می خواهیم ایجاد کرده ایم. ما توانستیم نشان دهیم که مسیر متابولیک در وزیکول ها به طور جداگانه با بقیه سلول عمل می کنند.
بیوتکنولوژی یک مولکول مربوط به صنعت را برای این فرآیند انتخاب کرد: اسید موکونیک ، که بیشتر به صورت صنعتی به اسید آدیپیک تبدیل می شود. این ماده میانی برای نایلون و سایر مواد مصنوعی است. در حال حاضر اسید موکونیک از روغن خام بدست می آید. تولید گسترده در آینده با استفاده از سلولهای مخمر به طور قابل توجهی سازگارتر با محیط زیست و پایدار خواهد بود. اگرچه بخشی از اسید پروتوکاتکویک میانی به دلیل متخلخل بودن غشای وزیکول از بین می رود ، اما جوانا تریپ این مسئله را به عنوان یک مسئله قابل حل می داند.
پروفسور اكارد بولز در این باره می گوید: این یك روش انقلابی جدید از زیست شناسی مصنوعی و بیوتکنولوژی است. با اندامك های جدید مصنوعی ، ما در حال حاضر می توانیم فرآیندهای مختلف سلول را از نو تولید كنیم ، یا آنها را بهینه کنیم.
روش ایجاد اندامک های مصنوعی محدود به سلولهای مخمر نیست ، اما به طور کلی می توان از آن برای سلولهای یوکاریوتی استفاده کرد و همچنین می تواند در موارد دیگر اعمال شود.
بیشتر بخوانید:
- ساخت اولین قلب کوچک انسانی در آزمایشگاه با استفاده از سلول های بنیادی
- از بین بردن سریع ویروس کرونا به کمک درمان های پلاسما
منبع: phys
