গবেষকেরা সিনথেটিক পলিমার তৈরি করেছেন যা এনজাইমের কাজকে নকল করে, এটি এমন একটি যুগান্তকারী আবিষ্কার যা শিল্পCatalysis এবং ওষুধ তৈরিতে বিপ্লব ঘটাতে পারে। নেচারে প্রকাশিত গবেষণাটিতে, কীভাবে র‍্যান্ডম হেটেরোপলিমার (আরএইচপি) ধাতব প্রোটিনের সক্রিয় সাইটগুলির প্রতিলিপি করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল, তা বিস্তারিতভাবে বলা হয়েছে, যা মূল মনোমারের জন্য প্রোটিনের মতো মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট তৈরি করে।

প্রায় 1,300টি ধাতব প্রোটিনের সক্রিয় সাইটের বিশ্লেষণ দ্বারা পরিচালিত হয়ে, দলটি এই আরএইচপিগুলি তৈরি করতে একটি ওয়ান-পট সিন্থেসিস পদ্ধতি ব্যবহার করেছে। মূল মনোমারগুলি, প্রোটিনের কার্যকরী অবশিষ্টাংশের সমতুল্য হিসাবে কাজ করে, সেগমেন্টাল হাইড্রোফোবিসিটি-র মতো রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি নিয়ন্ত্রণ করতে পরিসংখ্যানগতভাবে পরিবর্তন করা হয়েছিল। এই পদ্ধতিটি গবেষকদের পলিমারগুলির মধ্যে ছদ্ম-সক্রিয় সাইট তৈরি করতে সহায়তা করেছে, যা মূল মনোমারের জন্য একটি প্রোটিনের মতো পরিবেশ 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 যোগ করেছেন যে পলিমার ব্যাকবোনের ঘূর্ণন স্বাধীনতার কারণে মনোমারের ক্রম নির্দিষ্টতার সীমাবদ্ধতাগুলি কাটিয়ে ওঠা সম্ভব, যা পলিমারগুলির মধ্যে অভিন্ন আচরণ নিশ্চিত করে।

এনজাইম হল জৈবিক অনুঘটক যা কোষের মধ্যে রাসায়নিক বিক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করে। এদের দক্ষতা এবং নির্দিষ্টতা অতুলনীয়, তবে এদের ভঙ্গুরতা এবং উচ্চ উৎপাদন খরচ শিল্পক্ষেত্রে এদের ব্যবহারকে সীমিত করে। সিনথেটিক এনজাইম মিমিক তৈরি করা রসায়নে দীর্ঘদিনের একটি লক্ষ্য, যেখানে পূর্বের প্রচেষ্টাগুলি প্রোটিনের জটিল ত্রিমাত্রিক গঠনকে প্রতিলিপি করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছিল। তবে, এই নতুন পদ্ধতিটি পুরো প্রোটিন কাঠামোর পরিবর্তে সক্রিয় সাইটের রাসায়নিক পরিবেশকে নকল করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।

এই গবেষণার তাৎপর্য সুদূরপ্রসারী। শিল্পCatalysis-এ, এই আরএইচপিগুলি ঐতিহ্যবাহী এনজাইমের চেয়ে আরও শক্তিশালী এবং সাশ্রয়ী বিকল্প সরবরাহ করতে পারে। জটিল অণু সংশ্লেষ করার জন্য নতুন অনুঘটক তৈরি করতে এগুলি ওষুধ তৈরিতেও ব্যবহার করা যেতে পারে। উপরন্তু, এই গবেষণায় ব্যবহৃত নকশার নীতিগুলি প্রোটিনের মতো বৈশিষ্ট্যযুক্ত অন্যান্য কার্যকরী উপকরণ তৈরি করতেও প্রয়োগ করা যেতে পারে।

এই এনজাইম মিমিকগুলির বিকাশ উপকরণ বিজ্ঞানে কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার ক্রমবর্ধমান ভূমিকাকেও তুলে ধরে। গবেষকরা হাজার হাজার প্রোটিনের সক্রিয় সাইট বিশ্লেষণ করতে এআই ব্যবহার করেছেন, মূল বৈশিষ্ট্যগুলি চিহ্নিত করেছেন যা পরে আরএইচপিগুলির নকশায় অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছিল। এই পদ্ধতিটি প্রমাণ করে যে এআই কীভাবে নতুন উপকরণ আবিষ্কারের গতি বাড়াতে পারে এমন নিদর্শন এবং সম্পর্ক সনাক্ত করে যা মানুষের পক্ষে বোঝা কঠিন।

যদিও বর্তমান গবেষণাটি ধাতব প্রোটিন নকল করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছে, গবেষকরা মনে করেন যে একই পদ্ধতি অন্যান্য ধরণের এনজাইম নকল করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে। ভবিষ্যতের গবেষণা এই আরএইচপি দ্বারা অনুঘটকের মাধ্যমে ঘটানো যায় এমন বিক্রিয়ার পরিসর প্রসারিত করার এবং এদের দক্ষতা এবং স্থিতিশীলতা উন্নত করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করবে। দলটি এই এনজাইম মিমিকগুলির নকশা আরও অপ্টিমাইজ করতে এআই ব্যবহারের পরিকল্পনাও করছে।