গবেষকরা সিনথেটিক পলিমার তৈরি করেছেন যা এনজাইমের কাজকে নকল করে, কৃত্রিম অনুঘটক তৈরির একটি নতুন পদ্ধতি সরবরাহ করে। নেচার জার্নালে প্রকাশিত গবেষণাটিতে বিস্তারিত বলা হয়েছে কীভাবে র‍্যান্ডম হেটেরোপলিমার (আরএইচপি) ধাতব প্রোটিনের সক্রিয় সাইটগুলির প্রতিলিপি করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল, যা সম্ভবত ওষুধ এবং উপকরণ বিজ্ঞান সহ বিভিন্ন ক্ষেত্রে অগ্রগতি আনতে পারে।

প্রায় ১,৩০০টি ধাতব প্রোটিনের সক্রিয় সাইটের বিশ্লেষণের মাধ্যমে পরিচালিত দলটি একটি "ওয়ান-পট" পদ্ধতি ব্যবহার করে আরএইচপি সংশ্লেষ করে। এর মধ্যে নির্দিষ্ট মনোমার প্রবর্তন করা হয়েছিল যা প্রোটিনে পাওয়া কার্যকরী অবশিষ্টাংশের সমতুল্য হিসাবে কাজ করে। এই মূল মনোমার-যুক্ত অংশের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিসংখ্যানগতভাবে পরিবর্তন করে, যেমন সেগমেন্টাল হাইড্রোফোবিসিটি, গবেষকরা ছদ্ম-সক্রিয় সাইট তৈরি করেছেন যা মূল মনোমারগুলিকে প্রোটিনের মতো মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট সরবরাহ করে।

গবেষকরা তাদের প্রকাশনায় বলেছেন, "আমরা প্রস্তাব করছি যে প্রোটিনের থেকে ভিন্ন ব্যাকবোন রসায়নযুক্ত পলিমারগুলির জন্য, সেগমেন্টাল স্তরে সাইডচেইনের স্থানিক এবং অস্থায়ী অভিক্ষেপ প্রোগ্রামিং প্রোটিনের আচরণগুলি প্রতিলিপি করতে কার্যকর হতে পারে।" তাঁরা আরও উল্লেখ করেছেন যে পলিমারগুলির ঘূর্ণন স্বাধীনতার সুবিধা গ্রহণ মনোমেরিক সিকোয়েন্স স্পেসিফিসিটি-র সীমাবদ্ধতাগুলি পূরণ করতে পারে এবং সামগ্রিক স্তরে অভিন্ন আচরণ অর্জন করতে পারে।

এই এনজাইম নকলগুলির বিকাশ তাৎপর্যপূর্ণ কারণ এটি প্রোটিনের জটিল রাসায়নিক, গঠনগত এবং গতিশীল ভিন্নতাগুলিকে কৃত্রিমভাবে প্রতিলিপি করার চ্যালেঞ্জ মোকাবিলা করে। যদিও পূর্বের প্রচেষ্টাগুলি প্রোটিনের প্রাথমিক, মাধ্যমিক এবং তৃতীয় কাঠামো প্রতিলিপি করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছিল, কার্যকরী প্রতিলিপি অর্জন অধরা রয়ে গেছে। এই নতুন পদ্ধতিটি সেগমেন্টাল স্তরে সাইডচেইনের স্থানিক এবং অস্থায়ী বিন্যাস প্রোগ্রামিংয়ের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, যা পলিমার তৈরি করতে দেয় যা কার্যকরভাবে প্রোটিনের আচরণকে নকল করতে পারে।

এই গবেষণার তাৎপর্য সুদূরপ্রসারী। এনজাইম নকলগুলি ওষুধ সরবরাহ, বায়োসেন্সিং এবং শিল্প অনুঘটক সহ বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, এগুলি রাসায়নিক উত্পাদনে নির্দিষ্ট প্রতিক্রিয়াগুলিকে অনুঘটক করার জন্য ডিজাইন করা যেতে পারে, যা সম্ভবত আরও দক্ষ এবং টেকসই প্রক্রিয়াগুলির দিকে পরিচালিত করবে। ওষুধে, এগুলি ক্যান্সার কোষকে লক্ষ্য করে ধ্বংস করতে বা সরাসরি রোগাক্রান্ত টিস্যুতে ওষুধ সরবরাহ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

এই আরএইচপিগুলির নকশা এবং অপ্টিমাইজেশনে এআই-এর ব্যবহার একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছে। মেশিন লার্নিং অ্যালগরিদমগুলি ধাতব প্রোটিনের সক্রিয় সাইটগুলি বিশ্লেষণ করতে এবং তাদের অনুঘটক ক্রিয়াকলাপে অবদান রাখে এমন মূল বৈশিষ্ট্যগুলি সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। এই তথ্যটি তখন আরএইচপিগুলির নকশার দিকনির্দেশনা দিতে ব্যবহৃত হয়েছিল, যাতে তারা এনজাইম নকল হিসাবে কাজ করার জন্য প্রয়োজনীয় রাসায়নিক এবং গঠনগত বৈশিষ্ট্য ধারণ করে।

গবেষকরা বিশ্বাস করেন যে এই পদ্ধতিটি বায়োইনস্পায়ার্ড উপকরণগুলির ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপের প্রতিনিধিত্ব করে। এআই এবং উন্নত সিনথেটিক কৌশলগুলির শক্তিকে কাজে লাগিয়ে, তাঁরা নতুন শ্রেণীর উপকরণ তৈরি করেছেন যা উচ্চ নির্ভুলতার সাথে জটিল কাজ সম্পাদন করতে পারে। পরবর্তী পদক্ষেপগুলিতে এই আরএইচপিগুলির নকশা আরও অপ্টিমাইজ করা এবং বিভিন্ন ক্ষেত্রে তাদের সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলি অনুসন্ধান করা জড়িত থাকবে। দলটি আরও বিস্তৃত পরিসরের এনজাইম নকল তৈরি করতে বিভিন্ন ধরণের মনোমার এবং পলিমার ব্যবহারের বিষয়েও তদন্ত করার পরিকল্পনা করেছে।