Imitando ribossomos poderia fazer droga fabricar muito mais simples (Imagem: animação Médico Hybrid / SPL)
Natureza é um químico inteligente. Em vez de reagentes borbulhando em um balão e esperando as ligações certas formam nos lugares certos, a natureza utiliza máquinas celulares, tais como enzimas e ribossomos para construir moléculas passo a passo. Agora, com o desenvolvimento de um ribossomo artificial, os químicos humanos estão a recuperar em 2,5 bilhões de anos de evolução. O nanomáquina poderia um dia ser usado como uma fábrica de proteína, montagem antibióticos, como a penicilina.
Ribossomas juntar aminoácidos entre si: uma parte do ribossoma "lê" uma cadeia de ARN mensageiro, que carrega o código para a sequência de aminoácidos a ser construído, enquanto a outra secção pega os aminoácidos necessários. O ribossomo então monta-las para fazer proteínas ou peptídeos longos menores.
Para imitar esta acção, David Leigh na Universidade de Manchester, Reino Unido, e seus colegas utilizaram uma molécula em forma de anel roscada para uma faixa rígida feita de uma cadeia de moléculas pequenas. A pista tinha três aminoácidos posicionados ao longo da mesma, bem como um grupo químico inerte grande em uma extremidade para actuar como um batente, evitando o anel de escorregar.
A adição de um ácido para o sistema activa-la, fazendo com que o anel se mova ao longo da pista até seu caminho é bloqueado pelo primeiro aminoácido. Um catalisador sobre o anel (o "braço" reactivo no vídeo acima) pega fora do aminoácido e anexa-o ao anel, que, em seguida, continua o seu trajecto.
Generosidade peptídeo
O mesmo acontece quando o anel encontra os ácidos aminados, segundo e terceiro, o catalisador só coloca cada aminoácido em cima da anterior, formando um peptídeo curto. , Sem obstáculos aminoácidos restantes, o anel cai fora da extremidade oposta da faixa de paragem, e liberta a sua abundância de péptidos.
"Parece simples, mas é muito mais complicado do que as pessoas fizeram antes", diz Leigh. Adição de aminoácidos, de tal maneira ordenada e autónomo, tem sido difícil no passado.
No entanto, o ribossoma artificial é muito mais lenta do que uma real, leva 12 horas para pegar um aminoácido, em comparação com 20 por segundo que um ribossoma pode alcançar.
"Sim, é bruto, mas é muito elegante", diz Rachel O'Reilly , da Universidade de Warwick, no Reino Unido, que não fez parte da equipe.
Outros usaram DNA "caminhantes" que se deslocam ao longo de uma faixa para a construção de proteínas e cadeias peptídicas. Mas estes processos são menos bem controlada do que a um Leigh tem explorado: se o caminhante não pegou o ácido amino-se dentro de um certo tempo, ele se move, muitas vezes perdendo etapas na seqüência. Máquina de Leigh não pode evitar recolher a sua carga.
Leigh diz que seu sistema de molécula pequena, poderia fazer peptídeo e proteína ordenou-como sistemas que utilizam outros blocos de construção de aminoácidos. Estas substâncias podem ter propriedades exóticas e ser usado para fazer novos catalisadores.
No curto prazo, ele sugere que a máquina pode ser utilizada como uma linha de produção de antibiótico de drogas como a penicilina, que são baseados em tripéptidos, três aminoácidos ligados. Construindo drogas desta maneira será muito mais eficiente do que a síntese deles utilizando técnicas laboratoriais tradicionais.
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