গবেষকরা র‍্যান্ডম হেটেরোপলিমার (আরএইচপি) তৈরি করেছেন যা এনজাইমের মতো কাজ করে, প্রোটিনের মতো আচরণযুক্ত সিনথেটিক উপকরণ তৈরির একটি নতুন পদ্ধতি সরবরাহ করে। নেচারে প্রকাশিত গবেষণাটিতে, প্রায় ১,৩০০ মেটালোপ্রোটিনের সক্রিয় সাইট থেকে প্রাপ্ত তথ্যের ভিত্তিতে কীভাবে এই আরএইচপিগুলি ডিজাইন করা হয়েছিল তা বিস্তারিতভাবে বলা হয়েছে।

দলটি পলিমারের সেগমেন্টাল স্তরে সাইডচেইনগুলির স্থানিক এবং অস্থায়ী বিন্যাস প্রোগ্রামিংয়ের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, যেগুলির ব্যাকবোন রসায়ন প্রোটিন থেকে আলাদা। এই কৌশলটি পলিমারগুলিকে কার্যকরভাবে প্রোটিনের আচরণগুলি প্রতিলিপি করতে দেয়। পলিমারগুলিতে অন্তর্নিহিত ঘূর্ণন স্বাধীনতার সুবিধা নিয়ে, গবেষকরা মনোমারের ক্রম নির্দিষ্টকরণের সীমাবদ্ধতাগুলি কাটিয়ে উঠতে এবং অণুগুলির পুরো দলের মধ্যে অভিন্ন আচরণ অর্জনের লক্ষ্য রেখেছেন।

"আমরা প্রোটিনের কার্যকরী অবশিষ্টাংশের সমতুল্য হিসাবে মূল মনোমারগুলি প্রবর্তন করি এবং মূল মনোমারযুক্ত অংশগুলির রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিসংখ্যানগতভাবে নিয়ন্ত্রণ করি, যেমন সেগমেন্টাল হাইড্রোফোবিসিটি," গবেষকরা তাদের প্রকাশনায় বলেছেন। ফলস্বরূপ আরএইচপিগুলি ছদ্ম-সক্রিয় সাইট তৈরি করে, যা মূল মনোমারগুলিকে প্রোটিনের মতো মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট সরবরাহ করে।

এই এনজাইমগুলির বিকাশ জৈব-অনুপ্রাণিত উপকরণগুলিতে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপের প্রতিনিধিত্ব করে। প্রোটিন ফাংশনগুলির প্রতিলিপি করার ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতিগুলি প্রায়শই প্রোটিনের প্রাথমিক, মাধ্যমিক এবং তৃতীয় কাঠামো অনুকরণ করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। তবে, প্রোটিন ফাংশনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ রাসায়নিক, কাঠামোগত এবং গতিশীল ভিন্নতা অর্জন করা একটি চ্যালেঞ্জ রয়ে গেছে। এই নতুন পদ্ধতিটি পলিমার কাঠামোর মধ্যে মূল মনোমারগুলির পরিসংখ্যানগত নিয়ন্ত্রণের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে এই চ্যালেঞ্জগুলির কয়েকটিকে এড়িয়ে যায়।

এই গবেষণার তাৎপর্য অনুঘটক, ওষুধ সরবরাহ এবং উপাদান বিজ্ঞান সহ বিভিন্ন ক্ষেত্রে বিস্তৃত। এনজাইমগুলি সম্ভবত শিল্প প্রক্রিয়াগুলিতে প্রাকৃতিক এনজাইমগুলিকে প্রতিস্থাপন করতে পারে, যা বৃহত্তর স্থিতিশীলতা এবং কম উৎপাদন খরচ সরবরাহ করে। ওষুধ সরবরাহের ক্ষেত্রে, এই পলিমারগুলি নির্দিষ্ট কোষ বা টিস্যুগুলিকে লক্ষ্য করার জন্য ডিজাইন করা যেতে পারে, যা থেরাপিউটিক এজেন্টগুলির কার্যকারিতা বাড়ায়।

কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার (এআই) ব্যবহার এই আরএইচপিগুলির নকশা নির্দেশনায় একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছে। মেটালোপ্রোটিনের একটি বৃহৎ ডেটাসেটের সক্রিয় সাইটগুলি বিশ্লেষণ করে, গবেষকরা মূল কাঠামোগত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি সনাক্ত করতে সক্ষম হয়েছিলেন যা এনজাইম ফাংশনে অবদান রাখে। এই ডেটা-চালিত পদ্ধতিটি তাদের নির্দিষ্ট অনুঘটক বৈশিষ্ট্যযুক্ত পলিমারগুলিকে যৌক্তিকভাবে ডিজাইন করতে সহায়তা করেছে।

"ওয়ান-পট সিন্থেসিস" এর ধারণাটিও এই বিকাশের কেন্দ্রবিন্দু, যা এমন একটি কৌশলকে বোঝায় যেখানে কাঙ্ক্ষিত পণ্য তৈরি করার জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত উপাদান একটি একক বিক্রিয়া পাত্রে একত্রিত করা হয়। এটি উত্পাদন প্রক্রিয়াটিকে সহজ করে এবং একাধিক পরিশোধন ধাপের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে।

ভবিষ্যতে, গবেষকরা এই আরএইচপিগুলির নকশা আরও পরিমার্জন করার এবং বিভিন্ন ক্ষেত্রে তাদের সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলি অন্বেষণ করার পরিকল্পনা করছেন। ভবিষ্যতের কাজ এই এনজাইমগুলির অনুঘটক দক্ষতা উন্নত করার এবং তাদের সাবস্ট্রেটগুলির পরিসর প্রসারিত করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করবে। দলটি পলিমার কাঠামোর মধ্যে মনোমারগুলির স্থানিক বিন্যাস নিয়ন্ত্রণের জন্য নতুন পদ্ধতি বিকাশের লক্ষ্য নিয়েছে, যা আরও অত্যাধুনিক এবং কার্যকরী উপকরণ তৈরি করতে পারে।