MOSAIC yöntemi melezleşme ile gen parçaları üretiyor; canlı E. coli hücreleri nitren aktarımı yürütüyor; bakır katalizör mavi ışık altında aminleri dönüştürüyor
MOSAIC yöntemi melezleşme ile tek kaptaki tepkimede 1.000'den çok gen parçası üretiyor. Canlı E. coli hücreleri doğada bulunmayan nitren aktarımını yürütüyor. Bakır katalizör mavi ışık altında aminlerden metil koparıyor.
Bilim··Akşam
MOSAIC yöntemi melezleşme ile gen parçaları üretiyor
Moleküllerin kendiliğinden birleşmesine dayanan ve Molecular Self-Assembly Induced Cloning adı verilen yöntem, enzimle birleştirmenin yerine melezleşmeyi koyuyor: mikroçipte üretilen ve uçları örtüşen oligonükleotitler tüp içinde birbirine yapışıyor, konak hücrenin DNA onarım düzeneği ise alım sonrasında birleştirmeyi tamamlıyor. Böylece tek kaptaki bir tepkimede 1.000'den çok ayrı gen parçası elde ediliyor. Yazarlar, koşut yürüyen tepkimede genler arasında hemen hiç hizalama hatası oluşmadığını, oligonükleotit üretim hatalarının ise sabit ve denetlenebilir bir düzeyde kaldığını bildiriyor. Ekip ayrıca plastik ayrıştıran PETase enziminin geniş varyant kütüphanelerini kurdu ve ölçüt alınan enzimden daha etkin varyantlar elde etti. Ortaya çıkan şey bir üretim ve tarama altyapısı; sanayi ölçeğinde bir sürece dönüşmesi için ek çalışma gerekiyor.[1]
Canlı E. coli hücreleri nitren aktarımı yürütüyor
Yazarlar, doğada bulunmayan bir tepkimeyi — moleküller arası nitren aktarımını — canlı hücrelerin kendi ürettiği ara ürünler üzerinde çalıştırdı: E. coli N-asetoksianilinleri üretiyor, üzerinde değişiklik yapılmış bir sitokrom P450 enzimi de bunlardan N-aril nitrenleri oluşturup aktarıyor. Elde edilen ürünler amino alkoller, diaminler, diarilaminler ve aminoalkil arenler; bunlar ilaçlarda ve tarım kimyasallarında sık görülen, klasik organik sentezle üretimi zor yapılar. Başlangıç maddesi ise ucuz ve yenilenebilir karbon kaynağı. Yolaktaki enzimler geliştirildiğinde ürün derişimi arttı ve ürünler yüksek enantiyoseçicilikle elde edildi.[2]
Bakır katalizör mavi ışık altında aminleri dönüştürüyor
Metil grubunun koparılması ilaç metabolizmasında ve aminlerin geç aşamada değiştirilmesinde önemli bir tepkime, ancak genellikle değerli metal gerektiriyor. Yazarlar, işlevselleştirilmiş grafitik karbon nitrür üzerine atom düzeyinde dağıtılmış bakırdan oluşan, ışıkla çalışan, yeniden kullanılabilir bir katalizör tanımlıyor; bu katalizör 390 nanometre ışık ve oksijen altında üçüncül aminleri ikincil aminlere yüksek verimle dönüştürüyor. Tepkime 10 milimol ölçeğine çıkarıldı ve katalizör 10'dan çok yeniden kullanım döngüsünde etkinliğini korudu. Yalıtılmış bakır bölgeleri X-ışını fotoelektron spektroskopisi, katı hâl NMR ölçümleri, taramalı geçirimli elektron mikroskobu ve genişletilmiş X-ışını soğurma ince yapısı ile doğrulandı. Radikal yakalama, izotop işaretleme, kinetik çözümleme, yerinde kızılötesi spektroskopi ve yoğunluk fonksiyoneli hesapları; amin yükseltgenmesi, süperoksit oluşumu, hidrojen kopması, iminyum oluşumu ve hidroliz adımlarından geçen bir yolu destekliyor.[3]
