গবেষকেরা সিন্থেটিক পলিমার তৈরি করেছেন যা এনজাইমের মতো কাজ করে, যা কৃত্রিম অনুঘটক তৈরির একটি নতুন উপায়। নেচারে প্রকাশিত গবেষণাটিতে বিস্তারিত বলা হয়েছে কীভাবে এই র্যান্ডম হেটেরোপলিমার (আরএইচপি) গুলো মেটালোপ্রোটিনের সক্রিয় সাইটগুলোর প্রতিলিপি করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যা সম্ভবত ওষুধ এবং উপকরণ বিজ্ঞানসহ বিভিন্ন ক্ষেত্রে অগ্রগতি আনতে পারে।
প্রায় ১,৩০০ মেটালোপ্রোটিন সক্রিয় সাইটের বিশ্লেষণ দ্বারা পরিচালিত হয়ে, দলটি একটি ওয়ান-পট সিন্থেসিসের মাধ্যমে আরএইচপি তৈরি করেছে, যা তৈরির প্রক্রিয়াটিকে সহজ করে। মূল মনোমারগুলো, প্রোটিনের কার্যকরী অবশিষ্টাংশের সমতুল্য হিসেবে কাজ করে, এই মনোমারযুক্ত অংশগুলোর রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলো নিয়ন্ত্রণ করার জন্য পরিসংখ্যানগতভাবে মড্যুলেট করা হয়েছিল, যার মধ্যে সেগমেন্টাল হাইড্রোফোবিসিটিও অন্তর্ভুক্ত ছিল। এই মড্যুলেশন আরএইচপিগুলোকে ছদ্ম-সক্রিয় সাইট তৈরি করতে দেয়, যা মূল মনোমারগুলোকে প্রোটিনের মতো মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট সরবরাহ করে।
"আমরা প্রস্তাব করছি যে প্রোটিনের থেকে ভিন্ন ব্যাকবোন রসায়নযুক্ত পলিমারগুলোর জন্য, সেগমেন্টাল স্তরে সাইডচেইনগুলোর স্থানিক এবং সাময়িক অভিক্ষেপ প্রোগ্রামিং করা প্রোটিনের আচরণগুলো প্রতিলিপি করতে কার্যকর হতে পারে," গবেষকরা তাদের প্রকাশনায় উল্লেখ করেছেন। তাঁরা আরও উল্লেখ করেছেন যে পলিমার চেইনগুলোর ঘূর্ণন স্বাধীনতা মনোমারের ক্রম নির্দিষ্টতার সীমাবদ্ধতাগুলো কাটিয়ে উঠতে সাহায্য করে, যা পলিমারগুলোর মধ্যে অভিন্ন আচরণ অর্জন করে।
এই এনজাইম নকলগুলোর বিকাশ কৃত্রিমভাবে প্রোটিনের কাজগুলো প্রতিলিপি করার ক্ষেত্রে দীর্ঘদিনের চ্যালেঞ্জ মোকাবিলা করে। যদিও আগের প্রচেষ্টাগুলো প্রাথমিক থেকে তৃতীয় স্তর পর্যন্ত প্রোটিনের শ্রেণিবদ্ধ কাঠামো প্রতিলিপি করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছিল, জটিল কার্যাবলীর জন্য প্রয়োজনীয় রাসায়নিক, কাঠামোগত এবং গতিশীল ভিন্নতা অর্জন করা কঠিন ছিল। এই নতুন পদ্ধতিটি প্রোটিনের আচরণ অনুকরণ করার জন্য সাইডচেইনগুলোর স্থানিক বিন্যাস প্রোগ্রামিংয়ের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।
এই গবেষণার প্রভাব সুদূরপ্রসারী। এনজাইম নকলগুলো সম্ভবত শিল্প প্রক্রিয়াগুলোতে প্রাকৃতিক এনজাইমগুলোর প্রতিস্থাপন করতে পারে, যা আরও বেশি স্থিতিশীলতা এবং নিয়ন্ত্রণ সরবরাহ করে। এগুলো ওষুধ সরবরাহ ব্যবস্থা, বায়োসensor এবং অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশনগুলোতেও ব্যবহার করা যেতে পারে যেখানে সুনির্দিষ্ট অনুঘটকীয় কার্যকলাপ প্রয়োজন।
এই আরএইচপিগুলোর নকশা মেটালোপ্রোটিনের বিশ্লেষণ দ্বারা জানানো হয়েছিল, যা ধাতব আয়নযুক্ত প্রোটিন যা তাদের কার্যকারিতায় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এই প্রোটিনগুলোর সক্রিয় সাইটগুলো বোঝার মাধ্যমে, গবেষকরা মূল মনোমারগুলো সনাক্ত করতে এবং আরএইচপি ডিজাইন করতে সক্ষম হয়েছিলেন যা তাদের কার্যকারিতা প্রতিলিপি করতে পারে। সেগমেন্টাল হাইড্রোফোবিসিটির পরিসংখ্যানগত মড্যুলেশনও গুরুত্বপূর্ণ ছিল, কারণ এটি গবেষকদের সক্রিয় সাইটের চারপাশে মাইক্রোএনভায়রনমেন্টকে সূক্ষ্মভাবে টিউন করতে দেয়।
এআই এবং মেশিন লার্নিংয়ের ব্যবহার উপকরণ বিজ্ঞানে ক্রমবর্ধমানভাবে প্রচলিত হচ্ছে, যা নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যযুক্ত নতুন উপকরণগুলোর নকশা এবং আবিষ্কারে সহায়তা করে। এই ক্ষেত্রে, মেটালোপ্রোটিনের একটি বৃহৎ ডেটাসেটের বিশ্লেষণে সম্ভবত এমন প্যাটার্ন এবং সম্পর্ক সনাক্ত করার জন্য কম্পিউটেশনাল সরঞ্জাম জড়িত ছিল যা ম্যানুয়ালি বোঝা কঠিন হত। এটি বৈজ্ঞানিক আবিষ্কারকে ত্বরান্বিত করতে এআইয়ের ক্রমবর্ধমান ভূমিকাকে তুলে ধরে।
এই গবেষণার পরবর্তী পদক্ষেপগুলোতে আরএইচপিগুলোর আরও অপ্টিমাইজেশন এবং বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনগুলোতে তাদের কার্যকারিতা পরীক্ষা করা জড়িত। গবেষকরা আরও বেশি সংখ্যক এনজাইম নকল তৈরি করতে বিভিন্ন মনোমার এবং সংশ্লেষণ পদ্ধতি ব্যবহারের পরিকল্পনা করছেন। দীর্ঘমেয়াদী লক্ষ্য হল সিন্থেটিক অনুঘটকগুলোর একটি লাইব্রেরি তৈরি করা যা নির্দিষ্ট প্রয়োজনের সাথে সামঞ্জস্য করা যায়, যা রসায়নবিদ এবং প্রকৌশলীদের জন্য একটি শক্তিশালী নতুন সরঞ্জাম সরবরাহ করে।
Discussion
Join the conversation
Be the first to comment