গবেষকরা সিন্থেটিক পলিমার তৈরি করেছেন যা এনজাইমের কাজকে নকল করে, যা সম্ভবত শিল্প অনুঘটক এবং ওষুধ বিকাশে বিপ্লব ঘটাতে পারে। নেচারে প্রকাশিত গবেষণাটিতে বিস্তারিত বলা হয়েছে, কীভাবে এই র‍্যান্ডম হেটেরোপলিমার (আরএইচপি) গুলোকে ধাতব প্রোটিনের সক্রিয় সাইটগুলোর প্রতিলিপি করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল, যা এক পাত্রে সংশ্লেষণের মাধ্যমে প্রোটিনের মতো মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট তৈরি করে।

প্রায় ১,৩০০টি ধাতব প্রোটিনের সক্রিয় সাইটের বিশ্লেষণ দ্বারা পরিচালিত হয়ে, গবেষক দল আরএইচপি-এর মধ্যে মূল মনোমার-যুক্ত অংশের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলো পরিসংখ্যানগতভাবে পরিবর্তন করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, যার মধ্যে সেগমেন্টাল হাইড্রোফোবিসিটিও অন্তর্ভুক্ত ছিল। এই পদ্ধতিটি তাদের এনজাইমেটিক কাজ সম্পাদনে সক্ষম ছদ্ম-সক্রিয় সাইট তৈরি করতে দেয়। তাদের গবেষণাপত্রে গবেষকরা উল্লেখ করেছেন, "আমরা প্রস্তাব করছি যে প্রোটিনের থেকে ভিন্ন ব্যাকবোন রসায়নযুক্ত পলিমারগুলোর জন্য, সেগমেন্টাল স্তরে সাইডচেইনগুলোর স্থানিক এবং অস্থায়ী অভিক্ষেপ প্রোগ্রামিং প্রোটিনের আচরণগুলো প্রতিলিপি করতে কার্যকর হতে পারে।"

এই গবেষণার তাৎপর্য সিন্থেটিক উপাদান ডিজাইনের সীমাবদ্ধতাগুলো কাটিয়ে ওঠাতে নিহিত। প্রোটিনের জটিল শ্রেণিবদ্ধ কাঠামোকে প্রতিলিপি করা দীর্ঘদিনের লক্ষ্য হলেও কার্যকরী সমতুল্যতা অর্জন করা কঠিন প্রমাণিত হয়েছে। গবেষকরা পলিমারের ঘূর্ণন স্বাধীনতার সুবিধা নিয়ে মনোমেরিক সিকোয়েন্স স্পেসিফিসিটির অভাব পূরণ করে এর সমাধান করেছেন, যার ফলে সামগ্রিক স্তরে অভিন্ন আচরণ পাওয়া যায়।

এনজাইম-নকলকারী আরএইচপি-এর প্রভাব সুদূরপ্রসারী। ঐতিহ্যবাহী এনজাইমগুলো উৎপাদন করতে প্রায়শই ব্যয়বহুল এবং পরিবেশগত অবস্থার প্রতি সংবেদনশীল হয়। এই সিন্থেটিক নকলগুলো বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সম্ভাব্য আরও শক্তিশালী এবং সাশ্রয়ী বিকল্প সরবরাহ করে। গবেষণায় উল্লেখ করা হয়েছে, "ফলস্বরূপ আরএইচপিগুলো ছদ্ম-সক্রিয় সাইট তৈরি করে যা মূল মনোমারগুলোকে প্রোটিনের মতো মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট সরবরাহ করে," যা প্রাকৃতিক এনজাইমের কার্যকরী দিকগুলোর প্রতিলিপি তৈরিতে অর্জিত নির্ভুলতাকে তুলে ধরে।

এই বিকাশে এআই একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছে, বিশেষ করে ধাতব প্রোটিনের সক্রিয় সাইটগুলোর বিশাল ডেটা সেট বিশ্লেষণে। এনজাইমেটিক কার্যকলাপের জন্য গুরুত্বপূর্ণ কাঠামোগত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলো সনাক্ত করতে মেশিন লার্নিং অ্যালগরিদম ব্যবহার করা হয়েছিল। এই ডেটা-চালিত পদ্ধতি গবেষকদের উন্নত অনুঘটক বৈশিষ্ট্যযুক্ত আরএইচপিগুলো যুক্তিসঙ্গতভাবে ডিজাইন করতে সক্ষম করেছে। উপকরণ বিজ্ঞানে এআই-এর ব্যবহার একটি ক্রমবর্ধমান প্রবণতা, যা তৈরি করা কার্যকারিতা সহ নতুন উপকরণ আবিষ্কারকে ত্বরান্বিত করে।

সামনে তাকিয়ে, গবেষকরা আরএইচপি-এর নকশা আরও অপ্টিমাইজ করার এবং বিভিন্ন অনুঘটক বিক্রিয়ায় এর প্রয়োগ অন্বেষণ করার পরিকল্পনা করছেন। এই এনজাইম নকলগুলোর বিকাশ জৈবিক সিস্টেমের জটিলতা এবং কার্যকারিতা সহ কৃত্রিম সিস্টেম তৈরির দিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ। এটি টেকসই রসায়ন, ব্যক্তিগতকৃত ওষুধ এবং পরিবেশগত প্রতিকারের মতো ক্ষেত্রগুলোতে সাফল্যের দিকে নিয়ে যেতে পারে।