(Ribo-T) أول ريبوزوم يتم تصنيعه مخبريّاً

يمثل الريبوزوم الآلة المسؤولة عن تصنيع البروتين؛ يتكون في كل ممالك الحياة من وحدتين فرعيتين وتشكل الوظائف المستقلة والمنسقة ما بين هاتين الوحدتين، بما فيها قدرتهما على الارتباط في البداية، والدوران أثناء الاستطالة، والانفصال بعد تحرر البروتين، نموذجاً أساسياً لتصنيع البروتين.

قام باحثون من جامعة إليونس في شيكاغو وجامعة Northwestern بهندسة ريبوزوم مربوط يعمل تقريباً بجودة المكوّن الخلوي الحقيقي الذي يقوم بإنتاج كل البروتينات والأنزيمات ضمن الخلية. قد يكون بإمكان الريبوزوم المصنّع إنتاج أدوية جديدة ومواد حيوية من الجيل الجديد ويمكن أن يقود نحو فهم أفضل لآلية عمل الريبوزومات.

سُمي الريبوزم الصنعي (Ribo-T) وقد يكون من الممكن تعديل الريبوزوم المصنع من قبل الإنسان في المخبر للقيام بأشياء لا تستطيع الريبوزومات العادية القيام بها.

عندما تقوم الخلايا بصنع بروتين، يتم أولاً نسخ RNA المرسال(mRNA) من DNA وثم تتحد وحدات الريبوزوم الكبيرة والصغيرة عند الmRNA لتشكيل البنية الفعّالة التي تقوم بتجميع البروتين في عملية تسمى بالترجمة. عندما تجهز جزيئة البروتين تنفصل وحدات الريبوزوم الفرعية (والتي يكون كل منها مصنوع من RNA والبروتين) عن بعضها البعض.

في دراسة حديثة بمجلة Nature، وصف الباحثون تصميم وخصائص Ribo-T؛ وهو عبارة عن ريبوزوم صنعي لا تنفصل وحداته الفرعية، وقد يكون بالإمكان مستقبلاً تعديل الـ Ribo-T لإنتاج بوليميرات وظيفية لاستكشاف وظائف الريبوزوم أو إنتاج تصاميم علاجية، أو حتى بوليميرات غير بيولوجية. ومن الجدير ذكره بأنه لم يسبق لأحد أن قام بتطوير شي كهذا من قبل.

يقول Mankin": شعرنا أنه توجد فرصة صغيرة – صغيرة جداً- بأن يعمل Ribo-T، لكننا لم نتيقن من ذلك". كان Mankin و Jewett وزملائهما محبطين بسبب انفصال الوحدات الفرعية للريبوزوم وإعادة اجتماعها في كل دورة من تصنيع البروتين. وكان السؤال هل يمكن أن ترتبط الوحدات الفرعية بشكل دائم مع بعضها؟ واستطاع الباحثون تصنيع ريبوزوم جديد " Ribo-T "مع وحدات فرعية مربوطة مع بعضها وغير قابلة للانفصال.

يقول Jewett : "إن ما كنا قادرين على القيام به في النهاية هو إظهار إمكانية خلق نظام ثنائي الترجمة عبر صنع ريبوزوم مهندس يكون فيه الـ RNA الريبوزومي مشتركاً بين كلتا الوحدتين الفرعيتين ومرتبط بواسطة الروابط الصغيرة" ويضيف: "كان من المفاجئ إمكانية RNA الخيمري* الهجين خاصتنا من دعم تجميع الريبوزومات الوظيفية في الخلية، كما كان من المفاجئ أن هذا الريبوزوم المربوط يستطيع دعم النمو في غياب الريبوزومات الطبيعية". عمِل الـ Ribo-T بشكل أفضل حتى من توقعات Mankin و Jewett. إذ لم يكتف الـ Ribo-T بصنع البروتين في أنبوب الاختبار، بل كان قادراً على تصنيع بروتين كافي للحفاظ على حياة البكتيريا في الخلايا البكتيرية التي تفتقد للريبوزومات الطبيعية وفوجئ Jewett و Mankin بذلك. إذ آمن العلماء في السابق بأن قدرة الوحدتين الفرعيتين للريبوزوم على الانفصال كانت ضرورية من أجل تصنيع البروتين.

يعلق Jewett على ذلك بقوله: " من الواضح أن هذا الافتراض كان خاطئاً ومصنع توليد البروتينات الجديد خاصتنا يقدم فرصاً مثيرة للبيولوجيا الصنعية والهندسة الحيوية الجزيئية "ويضيف Mankin" هذه أداة ممتعة لاستكشاف وظائف الريبوزوم عبر اجراء الاختبارات بواسطة أكثر مكونات آلية صنع البروتين حساسيةً، والتي كانت غير قابلة للمس سابقاً".

*الخيمري "chimeric": يُطلق هذا المصطلح في البيولوجيا على الكائن الذي يتكون من مزيج من الأنسجة المختلفة وراثياً وتتكون بآليات مختلفة كالطفرات أو الدمج أو التطعيم ويستعمل هذا المصطلح للجزيئات "كالبروتينات و ال DNA.

المصدر: هنا

مصدر الحاشية: هنا

البحث الأصلي: هنا