کشف راهی برای افزایش طول عمر آنزیم‌ها

آنزیم‌ها سلول‌های زنده‌ای هستند که به عنوان کاتالیزور شیمیایی عمل کرده و باعث تسریع واکنش‌های شیمیایی می‌شوند. اما آن‌ها در طول زمان از بین می‌روند. اکنون محققان دانشگاه استرالیای غربی (University of Western Australia) کشف کرده‌اند که چه چیزی عمر آنزیم‌ها را تعیین می‌کند و چه کار‌هایی برای افزایش طول عمر آن‌ها می‌توان انجام داد.

کد خبر: ۹۲۱۷۳۲

سه‌شنبه - ۰۳ فروردين ۱۴۰۰ / March 23, 2021

به گزارش گروه دانش وفناوری خبرگزاری دانشجو، به نقل از سایمکس، این یافته‌ها که امروز (۲۳ مارس) در مجله مقالات آکادمی ملی علوم ایالات متحده آمریکا منتشر شده است و می‌تواند در مهندسی بیوسیستم‌ها (سیستم‌های زیستی) به طور ژنتیکی در آینده مورد استفاده قرار گیرد؛ و همچنین کاربرد‌هایی از پزشکی تا کشاورزی داشته باشد.

از آن‌جایی که جابه‌جایی آنزیم‌ها هزینه‌بر است، تلاش می‌شود تا جای ممکن این کار عقب انداخته شود. با این حال اطلاعات ما درباره اینکه کدام بخش‌های آنزیم عمر طولانی‌تر و کدام بخش‌ها عمر کوتاه‌تری دارند محدود است و طراحی یک بیوسیستم کارآمد با هزاران بخش از آنزیم‌ها برای مهندسان ژنتیک کار دشواری است.

محققان بخش علوم مولکولی دانشگاه استرالیای غربی و مرکز "Excellence in Plant Energy Biology" با همکاری دانشگاه فلوریدا و دیگر محققان ایالات متحده توانستند سیستم اندازه‌گیری جدیدی ایجاد کنند که تعداد باری که هر آنزیم پیش از جابجایی استفاده می‌شود را اندازه می‌گیرد.

با استفاده از این سیستم اندازه‌گیری دانشمندان متوجه شدند که میزان عملکرد آنزیم‌ها بسیار باهم متفاوت است و از آنزیم‌های یک بارمصرف گرفته تا میلیون‌ها بار مصرف در میان آن‌ها وجود دارد که در ارگانیسم‌های مختلف متفاوت است.

این تفاوت به طور عمده نشان دهنده واکنش شیمیایی مولکولی است که آنزیم با آن در ارتباط است هرچقدر مولوکول از نظر شیمیایی فعال‌تر باشد احتمال آسیب‌دیدن و نابودی آنزیم بیشتر است. تفاوت‌های ژنتیکی نیز باعث می‌شود که آنزیم در برابر شکست شیمیایی مقاوم‌تر باشد.

هاروی میلار (Harvey Millar) استاد دانشگاه استرالیا غربی می‌گوید: فهمیدن زمان غیرفعالی آنزیم فواید زیادی به همراه داشته است. با دانستن میزان عملکرد هر آنزیم ما می‌توانیم از مهندسی ژنتیک آنزیم‌ها برای افزایش طول عمر آن‌ها استفاده کنیم ومی‌توان از آن برای رفع چالش‌های اساسی در پزشکی، تولیدات و کشاورزی استفاده کرد.

دکتر ناتان تیوندال (Nathan Tivendale)، نویسنده مقاله از دانشگاه استرالیا غربی می‌گوید: کاهش سرعت تغییر آنزیم‌ها می‌تواند به طور اساسی باعث افزایش نرخ رشد بسیاری از ارگانیسم‌ها شود. در نهایت این موضوع به طور قابل توجهی میزان انرژی مورد نیاز در بیوسیستم برای تولید غذا، الیاف و دارو‌ها را کاهش می‌دهد.