নেচার জার্নালে প্রকাশিত একটি গবেষণা অনুসারে, গবেষকরা র‍্যান্ডম হেটেরোপলিমার (আরএইচপি) তৈরি করেছেন যা এনজাইমের মতো কাজ করে, যা প্রোটিনের মতো কাজ করে এমন সিনথেটিক উপাদান তৈরির একটি নতুন পদ্ধতি। প্রায় ১,৩০০ মেটালোপ্রোটিনের সক্রিয় সাইট থেকে অনুপ্রেরণা নিয়ে, দলটি একটি ওয়ান-পট সিন্থেসিস পদ্ধতি ব্যবহার করে এই আরএইচপিগুলি ডিজাইন করেছে, যা কার্যকরভাবে এনজাইমগুলির অনুরূপ তৈরি করে।

গবেষণাটি সিনথেটিকভাবে প্রোটিনের জটিল কার্যাবলী প্রতিলিপি করার ক্ষেত্রে একটি দীর্ঘস্থায়ী চ্যালেঞ্জের সমাধান করে। বিজ্ঞানীরা প্রোটিনের প্রাথমিক, মাধ্যমিক এবং তৃতীয় কাঠামো অনুকরণে অগ্রগতি করলেও, তাদের কার্যাবলীগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ রাসায়নিক, কাঠামোগত এবং গতিশীল ভিন্নতা অর্জন করা কঠিন ছিল। গবেষকরা প্রস্তাব করেছেন যে পলিমারগুলিতে সেগমেন্টাল স্তরে সাইডচেইনগুলির স্থানিক এবং অস্থায়ী বিন্যাস প্রোগ্রামিং করে, প্রোটিনের ব্যাকবোন রসায়ন থেকে ভিন্ন হলেও প্রোটিনের আচরণগুলি প্রতিলিপি করা সম্ভব।

গবেষকরা তাদের গবেষণাপত্রে বলেছেন, "আমরা মূল মনোমারগুলিকে প্রোটিনের কার্যকরী অবশিষ্টাংশের সমতুল্য হিসাবে পরিচয় করিয়েছি এবং মূল মনোমারযুক্ত সেগমেন্টগুলির রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিসংখ্যানগতভাবে নিয়ন্ত্রণ করি, যেমন সেগমেন্টাল হাইড্রোফোবিসিটি।" এই মডুলেশন আরএইচপিগুলিকে ছদ্ম-সক্রিয় সাইট তৈরি করতে দেয়, যা মূল মনোমারগুলিকে প্রোটিনের মতো মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট সরবরাহ করে।

এই গবেষণার তাৎপর্য অনেক। এনজাইম হল জৈবিক অনুঘটক যা জীবন্ত প্রাণীর রাসায়নিক বিক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করে। সিনথেটিক এনজাইম তৈরি করা ওষুধ, উপকরণ বিজ্ঞান এবং পরিবেশগত প্রতিকার সহ বিভিন্ন ক্ষেত্রে বিপ্লব ঘটাতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, এই আরএইচপিগুলি নতুন ওষুধ তৈরি করতে, আরও দক্ষ শিল্প প্রক্রিয়া তৈরি করতে বা দূষণকারী পদার্থ ভেঙে ফেলতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

এই আরএইচপিগুলির বিকাশ মনোমেরিক সিকোয়েন্স স্পেসিফিকেশনের সীমাবদ্ধতাগুলি কাটিয়ে উঠতে পলিমারগুলির ঘূর্ণন স্বাধীনতার সুবিধা নেয়। এটি এনসেম্বল স্তরে আরও অভিন্ন আচরণের জন্য অনুমতি দেয়, যা সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং নির্ভরযোগ্য কর্মক্ষমতা অর্জনের একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়।

গবেষকদের পদ্ধতিতে মূল কার্যকরী অবশিষ্টাংশ সনাক্ত করতে মেটালোপ্রোটিনের সক্রিয় সাইটগুলি বিশ্লেষণ করা জড়িত ছিল। তারপরে তারা সংশ্লিষ্ট মনোমারগুলির সাথে আরএইচপি ডিজাইন করে, এই মনোমারযুক্ত সেগমেন্টগুলির রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি সাবধানে নিয়ন্ত্রণ করে। হাইড্রোফোবিসিটির মতো বৈশিষ্ট্যগুলির এই পরিসংখ্যানগত মডুলেশন এনজাইমের মতো কার্যকলাপের জন্য প্রয়োজনীয় প্রোটিনের মতো মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট তৈরির জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

এই গবেষণার বর্তমান অবস্থা হল ধারণার প্রমাণ প্রদর্শিত হয়েছে, যা দেখায় যে আরএইচপিগুলি সত্যিই এনজাইমের কার্যাবলী অনুকরণ করতে পারে। ভবিষ্যতের বিকাশ সম্ভবত তাদের অনুঘটক কার্যকলাপ এবং নির্বাচনীতা উন্নত করার জন্য এই আরএইচপিগুলির নকশা অপ্টিমাইজ করার দিকে মনোনিবেশ করবে। গবেষকরা নকশা প্রক্রিয়াটিকে ত্বরান্বিত করতে এবং মনোমারের নতুন সংমিশ্রণ সনাক্ত করতে এআই এবং মেশিন লার্নিংয়ের ব্যবহারও অন্বেষণ করতে পারেন যা নির্দিষ্ট অনুঘটক কার্যাবলী অর্জন করতে পারে। এটি বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য তৈরি সিনথেটিক এনজাইমের একটি লাইব্রেরি তৈরি করতে পারে।