नेचर में प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, शोधकर्ताओं ने यादृच्छिक हेट्रोपॉलिमर (आरएचपी) विकसित किए हैं जो एंजाइमों की नकल करते हैं, जो प्रोटीन जैसे कार्यों वाले सिंथेटिक सामग्री बनाने के लिए एक नया दृष्टिकोण प्रदान करते हैं। लगभग 1,300 मेटालोप्रोटीन के सक्रिय स्थलों से प्रेरणा लेते हुए, टीम ने एक-पॉट संश्लेषण विधि का उपयोग करके इन आरएचपी को डिज़ाइन किया, जिससे प्रभावी रूप से एंजाइम मिमिक्स बनाए गए।

अध्ययन सिंथेटिक रूप से प्रोटीन के जटिल कार्यों को दोहराने में एक लंबे समय से चली आ रही चुनौती का समाधान करता है। जबकि वैज्ञानिकों ने प्रोटीन की प्राथमिक, द्वितीयक और तृतीयक संरचनाओं की नकल करने में प्रगति की है, उनकी कार्यात्मक विषमता को फिर से बनाना मुश्किल साबित हुआ है। शोधकर्ताओं का प्रस्ताव है कि पॉलिमर में खंडीय स्तर पर साइडचेन की स्थानिक और अस्थायी व्यवस्था को प्रोग्राम करके, वे प्रोटीन व्यवहारों को प्रभावी ढंग से दोहरा सकते हैं, भले ही रीढ़ की हड्डी रसायन प्रोटीन से अलग हो।

शोधकर्ताओं ने अपने पेपर में कहा, "हम प्रमुख मोनोमर्स को प्रोटीन के कार्यात्मक अवशेषों के समकक्ष के रूप में पेश करते हैं और प्रमुख मोनोमर युक्त खंडों की रासायनिक विशेषताओं, जैसे कि खंडीय हाइड्रोफोबिसिटी को सांख्यिकीय रूप से संशोधित करते हैं।" यह मॉड्यूलेशन आरएचपी को छद्म-सक्रिय साइट बनाने की अनुमति देता है, जो प्रमुख मोनोमर्स को प्रोटीन जैसे सूक्ष्म वातावरण प्रदान करता है।

इस विकास का महत्व अनुरूप उत्प्रेरक गतिविधियों के साथ सिंथेटिक सामग्री बनाने की इसकी क्षमता में निहित है। एंजाइम जैविक उत्प्रेरक हैं जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं को तेज करते हैं, और उनके सिंथेटिक मिमिक्स में चिकित्सा, सामग्री विज्ञान और पर्यावरण सुधार जैसे क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग हो सकते हैं।

यादृच्छिक हेट्रोपॉलिमर का उपयोग विशेष रूप से उल्लेखनीय है क्योंकि यह मोनोमेरिक अनुक्रम विशिष्टता में सीमाओं को दूर करने के लिए पॉलिमर की घूर्णी स्वतंत्रता का लाभ उठाता है। यह दृष्टिकोण मोनोमर्स के सटीक अनुक्रम में भिन्नता के साथ भी, पहनावा स्तर पर समान व्यवहार वाली सामग्री बनाने की अनुमति देता है। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि पॉलिमर संश्लेषण में सही अनुक्रम नियंत्रण प्राप्त करना चुनौतीपूर्ण हो सकता है।

शोधकर्ताओं का मानना है कि उनका दृष्टिकोण बायोइंस्पायर्ड सामग्री के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण कदम का प्रतिनिधित्व करता है। प्रमुख मोनोमर युक्त खंडों की रासायनिक विशेषताओं पर ध्यान केंद्रित करके, वे आरएचपी बनाने में सक्षम हुए हैं जो प्रोटीन जैसा व्यवहार प्रदर्शित करते हैं। टीम को उम्मीद है कि यह काम विभिन्न क्षेत्रों में अनुप्रयोगों के साथ कार्यात्मक पॉलिमर के डिजाइन और संश्लेषण में आगे के शोध को प्रेरित करेगा। भविष्य का शोध उनकी उत्प्रेरक गतिविधि और चयनात्मकता में सुधार के लिए आरएचपी के डिजाइन को परिष्कृत करने के साथ-साथ विशिष्ट अनुप्रयोगों में उनके उपयोग की क्षमता की खोज पर ध्यान केंद्रित कर सकता है।