নেচারে প্রকাশিত একটি নতুন গবেষণা অনুসারে, গবেষকরা র‍্যান্ডম হেটেরোপলিমার (আরএইচপি) তৈরি করেছেন যা এনজাইমের মতো কাজ করে, যা সম্ভবত শিল্প অনুঘটক এবং ওষুধ বিকাশে বিপ্লব ঘটাতে পারে। প্রায় ১,৩০০টি ধাতব প্রোটিনের সক্রিয় সাইট থেকে অনুপ্রেরণা নিয়ে দলটি একটি ওয়ান-পট সিন্থেসিস পদ্ধতি ব্যবহার করে এই আরএইচপিগুলি ডিজাইন করেছে।

মূল উদ্ভাবনটি হলো গুরুত্বপূর্ণ মনোমারযুক্ত অংশগুলির রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিসংখ্যানগতভাবে পরিবর্তন করার ক্ষমতা, যা কার্যকরভাবে প্রোটিনের মতো মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট সরবরাহ করে এমন ছদ্ম-সক্রিয় সাইট তৈরি করে। এই পদ্ধতিটি ঐতিহ্যবাহী পলিমার ডিজাইনের সীমাবদ্ধতাগুলি অতিক্রম করে পলিমার ব্যাকবোনের ঘূর্ণন স্বাধীনতার সুবিধা নিয়ে সমষ্টিগত স্তরে অভিন্ন আচরণ অর্জন করতে, এমনকি কম সুনির্দিষ্ট মনোমার সিকোয়েন্সিংয়ের সাথেও।

গবেষকরা তাদের গবেষণাপত্রে উল্লেখ করেছেন, "আমরা প্রস্তাব করছি যে প্রোটিনের থেকে ভিন্ন ব্যাকবোন রসায়নযুক্ত পলিমারগুলির জন্য, সেগমেন্টাল স্তরে সাইডচেইনগুলির স্থানিক এবং অস্থায়ী অভিক্ষেপ প্রোগ্রামিং প্রোটিনের আচরণগুলি প্রতিলিপি করতে কার্যকর হতে পারে।" তারা আরও উল্লেখ করেছেন যে এই পদ্ধতিটি মনোমেরিক সিকোয়েন্স স্পেসিফিটির অভাব হ্রাস করে, যা সিন্থেটিক এনজাইম মিমিকগুলিতে একটি সাধারণ চ্যালেঞ্জ।

এই আরএইচপিগুলির বিকাশ বায়োইনস্পায়ার্ড উপকরণগুলিতে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপের প্রতিনিধিত্ব করে। বিজ্ঞানীরা পূর্বে প্রোটিনের প্রাথমিক, মাধ্যমিক এবং তৃতীয় কাঠামো প্রতিলিপি করতে সফল হলেও কার্যকরী মিমিক্রি অর্জন করা আরও কঠিন প্রমাণিত হয়েছে। নতুন পদ্ধতিটি রাসায়নিক, কাঠামোগত এবং গতিশীল ভিন্নতাগুলি পুনরায় তৈরি করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে যা প্রোটিন ফাংশনের জন্য প্রয়োজনীয়।

এই গবেষণার তাৎপর্য সুদূরপ্রসারী। ফার্মাসিউটিক্যালস উৎপাদন থেকে শুরু করে দূষণকারী পদার্থের ভাঙ্গন পর্যন্ত অসংখ্য শিল্প প্রক্রিয়ায় এনজাইমগুলি গুরুত্বপূর্ণ অনুঘটক। সিন্থেটিক এনজাইম মিমিকগুলি প্রাকৃতিক এনজাইমের তুলনায় আরও শক্তিশালী এবং সাশ্রয়ী বিকল্প হওয়ার সম্ভাবনা সরবরাহ করে, যা উৎপাদন করতে ব্যয়বহুল এবং পরিবেশগত অবস্থার প্রতি সংবেদনশীল হতে পারে।

তদুপরি, এই গবেষণায় ব্যবহৃত নকশার নীতিগুলি কাস্টমাইজড বৈশিষ্ট্যযুক্ত কার্যকরী উপকরণগুলির একটি বিস্তৃত পরিসর তৈরি করতে প্রয়োগ করা যেতে পারে। আরএইচপিগুলির মধ্যে মনোমারের গঠন এবং বিন্যাসকে সাবধানে নিয়ন্ত্রণ করে, গবেষকরা তাদের অনুঘটকীয় কার্যকলাপ, নির্বাচনীতা এবং স্থিতিশীলতা সূক্ষ্মভাবে টিউন করতে পারেন।

গবেষকরা আরএইচপিগুলির নকশার দিকনির্দেশনার জন্য ধাতব প্রোটিনের সক্রিয় সাইটগুলি বিশ্লেষণের উপর জোর দিয়েছেন। মূল কার্যকরী অবশিষ্টাংশ এবং তাদের মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট সনাক্ত করে, তারা সিন্থেটিক পলিমার তৈরি করতে সক্ষম হয়েছিল যা কার্যকরভাবে প্রাকৃতিক এনজাইমের অনুঘটকীয় কার্যকলাপকে প্রতিলিপি করে। দলটি প্রোটিনের কার্যকরী অবশিষ্টাংশের সমতুল্য হিসাবে মূল মনোমারগুলি প্রবর্তন করেছে এবং মূল মনোমারযুক্ত অংশগুলির রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিসংখ্যানগতভাবে পরিবর্তন করেছে, যেমন সেগমেন্টাল হাইড্রোফোবিসিটি।

এই গবেষণার পরবর্তী পদক্ষেপগুলির মধ্যে আরএইচপিগুলির নকশা আরও অপ্টিমাইজ করা এবং বিভিন্ন ক্ষেত্রে তাদের সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলি অনুসন্ধান করা জড়িত। গবেষকরা তাদের মনোমার গঠন এবং সিকোয়েন্সের উপর ভিত্তি করে আরএইচপিগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি পূর্বাভাসের জন্য এআই-চালিত পদ্ধতি বিকাশেও আগ্রহী। এটি বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য নতুন এবং উন্নত এনজাইম মিমিকগুলির আবিষ্কারকে ত্বরান্বিত করতে পারে।