Крошечная Машинка Синтезирует Белки из Молекул

Рубрика: Красота и Здоровье | 05.02.2013 | 0 Comments

 Синтез Белков

Манчестер, Великобритания. Ученые разработали крошечное устройство, выполняющее функции рибосомы – внутриклеточной частицы, осуществляющей биосинтез белков. Размер этой машинки, внешне напоминающей стержень с нанизанным на него колечком, – всего несколько миллионных долей миллиметра. Передвигаясь вдоль стержня, кольцо выбирает определенные химические элементы и собирает их в цепочки – точно так же, как рибосомы собирают белки из органических «строительных блоков». Ближайшая цель – синтез новых видов пластика и новых лекарственных средств.

«Мы надеемся, что точно так же, как сегодня для сборки автомобилей на заводах применяются роботы, в скором времени мы сможем эффективно использовать эти искусственные приспособления на фабриках, производящих молекулы», – сообщил Дэвид Ли (David Leigh), профессор химического факультета Манчестерского университета (Великобритания). Рибосомы синтезируют белки, относящиеся к одному из типов полимеров. На самом деле вся биология основана лишь на четырех видах полимеров, так называемых информационных. Это – белки, углеводы, ДНК и РНК. «Наше изобретение не ограничивает нас только одним видом органических строительных блоков. Поэтому у нас есть возможность производить новые материалы и из других блоков, а это – новые виды пластмасс, катализаторов, фармацевтических препаратов и многое-многое другое», – сообщил профессор Ли службе BBC «Всемирная наука в действии».

Рибосома – настоящее чудо природы. Эта гигантская молекула «переводит» заложенный в ДНК генетический код и с его помощью монтирует длинные полимерные цепочки из аминокислот, при сложении которых образуются белки, составляющие основу клеток нашего тела и поддерживающие его жизнедеятельность. Это дает ученым возможность контролировать последовательность сборки с высочайшей точностью. Искусственные рибосомы, разработанные в Манчестере, функционируют аналогичным образом.

Химическая структура аппарата основана на строении ротаксана – соединения, состоящего из молекулы в формы гантели (стержень) и «надетой» на нее циклической молекулы (кольцо). «Реактивная рука» крепится к кольцу и передвигает его вниз по стержню, притягивая необходимые аминокислоты и «привязывая» их к нему. Ключевым моментом является то, что схему сборки новой полимерной цепи полностью выстраивают ученые. Управление осуществляется с помощью последовательности химических групп, расположенных вдоль стержня. «Высочайшая степень контроля, необходимый алгоритм сборки – это нечто особенное», – поделился с BBC профессор Ли.

На данный момент производятся только небольшие молекулы – пептиды, состоящие всего из нескольких единиц. В дальнейшем планируется удлинить цепочки рибосом до десятков и сотен единиц. Точно так же, как сегодня инженеры-микробиологи получают инсулин для диабетиков в огромных чанах, команда ученых из Манчестера предусматривает использование в будущем контейнеров с миллионами искусственных машин для серийного производства запрограммированных молекул. «Даже если каждая из таких машинок произведет всего одну молекулу, в недалеком будущем их уже будет много – миллионы миллионов, благодаря чему можно будет произвести столько необходимых молекул, сколько потребуется», – заключил профессор Ли.

Джонатан Эймос (Jonathan Amos)

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями в соцсетях!