নেচার জার্নালে প্রকাশিত একটি গবেষণা অনুসারে, গবেষকরা র্যান্ডম হেটেরোপলিমার (আরএইচপি) তৈরি করেছেন যা এনজাইমের মতো কাজ করে, যা সম্ভবত শিল্প অনুঘটক এবং ওষুধ তৈরিতে বিপ্লব ঘটাতে পারে। প্রায় ১,৩০০টি ধাতব প্রোটিনের সক্রিয় সাইট থেকে অনুপ্রেরণা নিয়ে, দলটি একটি "ওয়ান-পট" সংশ্লেষণ পদ্ধতি ব্যবহার করে এই আরএইচপিগুলি ডিজাইন করেছে, যা কার্যকরভাবে কৃত্রিম এনজাইম তৈরি করেছে।
এই গবেষণাটি উপাদান বিজ্ঞানের একটি দীর্ঘদিনের চ্যালেঞ্জ মোকাবিলা করে: সিন্থেটিক উপকরণ ব্যবহার করে প্রোটিনের জটিল কার্যাবলী প্রতিলিপি করা। বিজ্ঞানীরা প্রোটিনের কাঠামোগত শ্রেণিবিন্যাস নকল করতে অগ্রগতি করলেও, কার্যকরী মিল অর্জন করা কঠিন প্রমাণিত হয়েছে। গবেষকরা প্রস্তাব করেছেন যে পলিমারগুলিতে পার্শ্ব চেইনের স্থানিক এবং অস্থায়ী বিন্যাসকে সাবধানে নিয়ন্ত্রণ করে, তারা প্রোটিনের মতো আচরণ প্রতিলিপি করতে পারে, এমনকি প্রোটিনের থেকে ভিন্ন ব্যাকবোন রসায়ন ব্যবহার করেও।
গবেষকরা তাদের গবেষণাপত্রে উল্লেখ করেছেন, "আমরা মূল মনোমারগুলিকে প্রোটিনের কার্যকরী অবশিষ্টাংশের সমতুল্য হিসাবে উপস্থাপন করি এবং মূল মনোমার-যুক্ত অংশের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিসংখ্যানগতভাবে পরিবর্তন করি, যেমন অংশভিত্তিক হাইড্রোফোবিসিটি।" এই পদ্ধতিটি আরএইচপিগুলিকে ছদ্ম-সক্রিয় সাইট তৈরি করতে দেয়, যা মূল মনোমারগুলিকে প্রোটিনের মতো মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট সরবরাহ করে। পলিমার চেইনের ঘূর্ণন স্বাধীনতা সুনির্দিষ্ট মনোমার সিকোয়েন্সিংয়ের অভাব পূরণ করতে সাহায্য করে, যা সমগ্র অণু জুড়ে অভিন্ন আচরণ নিশ্চিত করে।
এই গবেষণার তাৎপর্য অনেক। ওষুধ উৎপাদন থেকে শুরু করে বায়োফুয়েল সংশ্লেষণ পর্যন্ত বিস্তৃত শিল্প প্রক্রিয়ার জন্য এনজাইম অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ অনুঘটক। তবে, প্রাকৃতিক এনজাইম তৈরি করা ব্যয়বহুল হতে পারে এবং প্রায়শই оптимально কাজ করার জন্য নির্দিষ্ট শর্তের প্রয়োজন হয়। এই আরএইচপিগুলির মতো এনজাইম মিমিকগুলি সম্ভাব্যভাবে সস্তা এবং আরও শক্তিশালী বিকল্প সরবরাহ করে।
ধাতব প্রোটিনের সক্রিয় সাইট বিশ্লেষণ করে এই আরএইচপিগুলির নকশা তৈরি করা হয়েছে। ধাতব প্রোটিন হলো সেই প্রোটিন যাতে ধাতব আয়ন থাকে। এই ধাতব আয়নগুলি প্রায়শই এনজাইমের অনুঘটক কার্যকলাপের একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এই ধাতব আয়নগুলির চারপাশে রাসায়নিক পরিবেশ বোঝার মাধ্যমে, গবেষকরা আরএইচপি ডিজাইন করতে সক্ষম হয়েছিলেন যা এই পরিবেশকে প্রতিলিপি করতে পারে এবং অনুরূপ অনুঘটক প্রতিক্রিয়াকে উন্নীত করতে পারে।
প্রোটিন গঠন এবং কার্যাবলী সম্পর্কিত বিশাল পরিমাণ ডেটা বিশ্লেষণে এআই-এর ব্যবহার এই প্রকল্পের সাফল্যের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ছিল। এআই অ্যালগরিদমগুলি এমন প্যাটার্ন এবং সম্পর্ক সনাক্ত করতে পারে যা মানুষের পক্ষে সনাক্ত করা কঠিন বা অসম্ভব, যা নকশা প্রক্রিয়াটিকে ত্বরান্বিত করে। এটি উপাদান বিজ্ঞান এবং ওষুধ আবিষ্কারে এআই-এর ক্রমবর্ধমান ভূমিকাকে তুলে ধরে।
গবেষকরা উল্লেখ করেছেন, "পলিমারের ঘূর্ণন স্বাধীনতাকে কাজে লাগিয়ে মনোমেরিক সিকোয়েন্স স্পেসিফিটির অভাব কমানো যেতে পারে এবং এনসেম্বল স্তরে আচরণের অভিন্নতা অর্জন করা যেতে পারে," এনজাইমের মতো আচরণ অর্জনে পলিমার ডায়নামিক্সের গুরুত্বের ওপর জোর দেওয়া হয়েছে।
এই এনজাইম মিমিকগুলির বিকাশ বায়োইনস্পায়ার্ড উপকরণগুলির ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ। যদিও তাদের কার্যকারিতা অপ্টিমাইজ করতে এবং তাদের সম্পূর্ণ সম্ভাবনা অন্বেষণ করতে আরও গবেষণার প্রয়োজন, এই আরএইচপিগুলি শিল্প অনুঘটক থেকে শুরু করে পরিবেশগত প্রতিকার পর্যন্ত বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনের জন্য প্রতিশ্রুতিবদ্ধ। পরবর্তী পদক্ষেপগুলির মধ্যে রয়েছে বিভিন্ন অনুঘটক প্রতিক্রিয়ায় এই আরএইচপিগুলির পরীক্ষা করা এবং ওষুধ সরবরাহ এবং অন্যান্য বায়োমেডিক্যাল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে তাদের ব্যবহারের সম্ভাবনা অন্বেষণ করা।
Discussion
Join the conversation
Be the first to comment