هم رسان: ممکن است دانشمندان به دلیل نارضایتی از روش های ویرایش ژن ارگانیسم های زنده یا ایجاد هوش مصنوعی هوشمندتر، در نهایت به سمت مهندسی زیستی گونه های مصنوعی منحصر به فرد از ابتدا رو آورند. تحقیقات جدید محققان آمریکایی پرینستون با تایید اینکه پروتئین مصنوعی این گروه تحقیقاتی همانند یک آنزیم در باکتری زنده عمل می کند، دانشمندان را یک گام به آینده نزدیک تر کرده است.

به گزارش پایگاه خبری هم رسان و به نقل از نیواطلس، در سال 2010 دانشمندان از طریق یک ژنوم کامپیوتری موفق به تولید یک ارگانیسم مصنوعی در سلول های طبیعی شدند که می توانست خود را تکثیر کند. سپس، حدود یک سال پیش، موسسه Scripps اعلام کرد که موفق به تولید یک باکتری با دو بازنوکلئوتید DNA کاملاً جدید در ژنوم آن شده است و در ماه نوامبر همین گروه گزارش کرد که ابداع آنها پروتئین کاملاً جدیدی را تولید کرده است.
تیم تحقیقاتی پرینستون طی سال های متمادی موفق به تولید پروتئین های مصنوعی برای باکتری ای. کلای شده است، گونه ی باکتریایی ساده ای که اغلب به عنوان بستری برای این نوع آزمایش ها به کار می رود. محققان برای آزمایش ابداعاتشان، ژن های خاصی را حذف کردند که نتیجه ی آن تولید باکتری هایی بود که توانایی تولید آنزیم “فس” – سلول ها از آن برای دریافت آهن استفاده می کنند – را نداشتند. باکتری بدون تولید این آنزیم حیاتی قادر به زنده ماندن نیست اما محققان سپس پروتئینی را به آن اضافه کردند که می توانست جایگزین عملکرد از دست رفته، “نجات” یا احیای باکتری باشد.

تولید آنزیم عملکردی مصنوعی ممکن کننده "حیات مصنوعی"در پژوهش های جدید، دانشمندان نحوه ی کار این پروتئین ها را بررسی کرده اند. آنها دریافتند که دو نوع از این پروتئین ها با جبران آنزیم از دست رفته و افزایش فرآیندهای تولید در سلول موجب زنده ماندن باکتری ای. کلای می شوند اما نوع دیگری از این پروتئین ها مشکل را به شکل ساده تری حل می کنند.
نویسنده ارشد این پژوهش می گوید: ” این پروتئین مصنوعی، Syn-F4، در واقع یک آنزیم بود. لحظه کشف این پروتئین، لحظه ای فوق العاده و باورنکردنی بود، باورنکردنی از این نظر که نمی خواستم پیش از آزمایش چندین باره آن حرفی از آن بزنم.”
وی ابتدا متوجه شد که سلول ها ناگهان قادرند آهن را جذب کنند که این مسئله نشان می داد Syn-F4 یک آنزیم بوده است. پس از چندین بار تکرار این آزمایش، وی محقق ارشد آزمایشگاه، « میشل هکت » را از این موضوع مطلع کرد.
هکت می گوید:” زیست شناسی، سیستم واکنش ها و کاتالیزهای بیوشیمیایی است. هر مرحله آنزیمی دارد که آن را کاتالیز می کند چراکه در غیر اینصورت این واکنش ها به اندازه کافی برای حیات سریع نخواهند بود. آنزیم، پروتئینی است که وظیفه ی کاتالیز دارد. آنها بهترین کاتالیزورهای دنیا هستند چون تکامل میلیاردها سال است که آنها را انتخاب کرده است. آنزیم ها می توانند سرعت واکنش ها را به اندازه ی بسیاری زیادی افزایش دهند.”
محققان هنوز در مرحله ابتدایی این آزمایش ها به سر می برند اما با این حال تولید یک آنزیم عملکردی مصنوعی، گامی مهم برای پیشرفت در زیست شناسی حقیقتاً مصنوعی به شمار می رود. این گونه‌های حیات نه تنها برای گسترش سودمند غذا، سوخت یا دارو طراحی می‌شوند، بلکه می‌توانند به ما کمک کنند تا بفهمیم چگونه حیات می‌تواند در شرایط دیگر و از جمله سیارات دیگر هم به وجود آید.
این پژوهش در مجله ی Nature Chemical Biology به چاپ رسیده است.