விஞ்ஞானிகள் "உயிரியல் செயற்கை நுண்ணறிவு" அமைப்பை உருவாக்கியுள்ளனர்.

ஆஸ்திரேலிய விஞ்ஞானிகள் "உயிரியல் செயற்கை நுண்ணறிவைப்" பயன்படுத்தி பாலூட்டிகளின் செல்களில் நேரடியாக புதிய அல்லது மேம்படுத்தப்பட்ட செயல்பாடுகளைக் கொண்ட மூலக்கூறுகளை வடிவமைத்து உருவாக்க ஒரு ஆராய்ச்சி அமைப்பை வெற்றிகரமாக உருவாக்கியுள்ளனர். இந்த அமைப்பு விஞ்ஞானிகளுக்கு மிகவும் குறிப்பிட்ட மற்றும் பயனுள்ள ஆராய்ச்சி மருந்துகள் அல்லது மரபணு சிகிச்சைகளை உருவாக்க உதவும் ஒரு சக்திவாய்ந்த புதிய கருவியாகும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் தெரிவித்தனர்.

PROTEUS (PROTein Evolution Using Selection) என்று அழைக்கப்படும் இந்த அமைப்பு, "இயக்கப்பட்ட பரிணாமம்" என்ற முறையைப் பயன்படுத்துகிறது, இது பரிணாம வளர்ச்சியின் இயற்கையான சக்தியைப் பிரதிபலிக்கும் ஒரு ஆய்வக நுட்பமாகும். ஆனால் ஆண்டுகள் அல்லது பல தசாப்தங்கள் எடுப்பதற்குப் பதிலாக, இது பரிணாம வளர்ச்சி மற்றும் இயற்கைத் தேர்வின் சுழற்சிகளை துரிதப்படுத்துகிறது, சில வாரங்களில் புதிய செயல்பாடுகளைக் கொண்ட மூலக்கூறுகளை உருவாக்குகிறது.

இது புதிய, மிகவும் பயனுள்ள மருந்துகளைத் தேடுவதில் நேரடி தாக்கத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும். எடுத்துக்காட்டாக, CRISPR போன்ற மரபணு எடிட்டிங் தொழில்நுட்பங்களை மேம்படுத்தி அவற்றை மிகவும் பயனுள்ளதாக மாற்ற இந்த அமைப்பைப் பயன்படுத்தலாம்.

"இதன் பொருள், நமது உடலில் வேலை செய்ய உகந்ததாக இருக்கும் புதிய மூலக்கூறுகளை உருவாக்க PROTEUS ஐப் பயன்படுத்தலாம், மேலும் தற்போதைய தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி உருவாக்குவது கடினம் அல்லது சாத்தியமற்றது என்று புதிய மருந்துகளை உருவாக்க முடியும்" என்று சிட்னி பல்கலைக்கழகத்தின் டாக்டர் ஜான் மற்றும் ஆன் சோங் செயல்பாட்டு மரபியல் ஆய்வகத்தின் தலைவரும், ஆய்வு இணை ஆசிரியருமான பேராசிரியர் கிரெக் நீலி கூறுகிறார்.

"எங்கள் பணியின் புதுமை என்னவென்றால், நேரடி பரிணாமம் முக்கியமாக பாக்டீரியா செல்களில் செயல்படுகிறது, அதேசமயம் புரோட்டீஸ் பாலூட்டி செல்களில் மூலக்கூறுகளை உருவாக்க முடியும்."

ஒரு பயனர் செயற்கை நுண்ணறிவு தளத்தில் வினவல்களை எவ்வாறு உள்ளிடுகிறார் என்பதைப் போலவே, PROTEUS அமைப்பும் நிச்சயமற்ற தீர்வைக் கொண்டு சிக்கல்களைத் தீர்க்க முடியும். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு நபரின் உடலில் உள்ள ஒரு நோய் மரபணுவை எவ்வாறு திறம்பட "அணைப்பது" என்பதுதான் பிரச்சினையாக இருக்கலாம்.

பின்னர் புரோட்டியஸ், இயற்கையில் இன்னும் இல்லாத மில்லியன் கணக்கான சாத்தியமான வரிசைமுறைகளை ஆராய நேரடி பரிணாமத்தைப் பயன்படுத்துகிறது, மேலும் சிக்கலுக்கு மிகவும் பொருத்தமான பண்புகளைக் கொண்ட மூலக்கூறுகளைக் கண்டறிகிறது. இதன் பொருள், புரோட்டியஸ் ஒரு மனித ஆராய்ச்சியாளரால் கண்டுபிடிக்க முடிந்தால், பல ஆண்டுகள் எடுக்கும் தீர்வுகளைக் கண்டுபிடிக்க முடியும்.

புரோட்டீயஸின் உதவியுடன், மருந்துகளால் கட்டுப்படுத்த எளிதான புரதங்களின் மேம்படுத்தப்பட்ட பதிப்புகளையும், புற்றுநோய் வளர்ச்சிக்கு பங்களிக்கும் ஒரு முக்கியமான செயல்முறையான டிஎன்ஏ சேதத்தைக் கண்டறியக்கூடிய நானோபாடிகளையும் (ஆன்டிபாடிகளின் மினி-பதிப்புகள்) உருவாக்கியதாக விஞ்ஞானிகள் தெரிவித்தனர். இருப்பினும், ஆசிரியர்கள் வலியுறுத்தியபடி, புரோட்டீயஸின் பயன்பாடு இதற்கு மட்டுப்படுத்தப்படவில்லை: பெரும்பாலான புரதங்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் செயல்பாட்டை மேம்படுத்த இதைப் பயன்படுத்தலாம்.

இந்த ஆராய்ச்சியின் முடிவுகள் நேச்சர் கம்யூனிகேஷன்ஸில் வெளியிடப்பட்டுள்ளன. இந்த ஆராய்ச்சி சிட்னி பல்கலைக்கழகத்தில் உள்ள சார்லஸ் பெர்கின்ஸ் மையத்தில், நூற்றாண்டு நிறுவனத்தின் ஆராய்ச்சியாளர்களுடன் இணைந்து மேற்கொள்ளப்பட்டது.

மூலக்கூறு இயந்திர கற்றலின் கண்டுபிடிப்பு

பாக்டீரியாவில் முதன்முதலில் செயல்படுத்தப்பட்ட இயக்கிய பரிணாம முறையின் அசல் வளர்ச்சிக்கு 2018 ஆம் ஆண்டில் வேதியியலுக்கான நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது.

"நேரடி பரிணாம வளர்ச்சியின் கண்டுபிடிப்பு உயிர் வேதியியலின் போக்கை மாற்றியது. இப்போது, PROTEUS உடன், நம்மிடம் தயாராக பதில் இல்லாத ஒரு மரபணு சிக்கலைத் தீர்க்க ஒரு பாலூட்டி செல்லை நிரல் செய்யலாம். இந்த அமைப்பைத் தொடர்ந்து இயக்க அனுமதித்தால், அது எவ்வாறு சிக்கலைத் தீர்க்கிறது என்பதை நாம் தொடர்ந்து கண்காணிக்க முடியும்," என்று சார்லஸ் பெர்கின்ஸ் மையம் மற்றும் வாழ்க்கை மற்றும் சுற்றுச்சூழல் அறிவியல் பள்ளியைச் சேர்ந்த முன்னணி ஆராய்ச்சியாளர் டாக்டர் கிறிஸ்டோபர் டெனஸ் கூறினார்.

டெனஸும் அவரது குழுவினரும் எதிர்கொண்ட முக்கிய சவால் என்னவென்றால், ஒரு பாலூட்டி உயிரணுவை பல பரிணாம சுழற்சிகள் மற்றும் பிறழ்வுகளுக்கு எவ்வாறு மீள்தன்மை கொண்டதாக மாற்றுவது என்பதுதான். அதே நேரத்தில் அதன் நிலைத்தன்மையைப் பேணுவதும், கையில் உள்ள பணியைச் சந்திக்காத அற்பமான தீர்வுகளைக் கண்டுபிடிப்பதன் மூலம் அமைப்பு "ஏமாற்றுவதை"த் தடுப்பதும் இதில் அடங்கும்.

ஒரு வைரஸின் வெளிப்புற ஓடு மற்றும் மற்றொரு வைரஸின் மரபணுக்களைக் கொண்ட வடிவமைப்பான சைமெரிக் வைரஸ் போன்ற துகள்களைப் பயன்படுத்துவதில் விஞ்ஞானிகள் ஒரு தீர்வைக் கண்டறிந்தனர். இந்த வடிவமைப்பு அமைப்பை "ஏமாற்றுவதிலிருந்து" தடுத்தது.

இந்த வடிவமைப்பு இரண்டு வெவ்வேறு வைரஸ் குடும்பங்களின் கூறுகளை இணைத்து, "இரண்டு உலகங்களிலும் சிறந்தது" என்பதை உருவாக்கியது. இதன் விளைவாக வந்த அமைப்பு, செல்கள் பல சாத்தியமான தீர்வுகளை இணையாக செயலாக்க அனுமதித்தது, மேம்படுத்தப்பட்ட தீர்வுகள் ஆதிக்கம் செலுத்தும் மற்றும் தவறானவை மறைந்துவிடும்.

"PROTEUS நிலையானது, வலுவானது மற்றும் சுயாதீன ஆய்வகங்களில் சரிபார்க்கப்பட்டுள்ளது. இந்த முறையைப் பயன்படுத்த மற்ற ஆராய்ச்சி குழுக்களை நாங்கள் ஊக்குவிக்கிறோம். PROTEUS ஐப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், புதிய தலைமுறை நொதிகள், மூலக்கூறு கருவிகள் மற்றும் சிகிச்சை முறைகளின் வளர்ச்சியைத் தூண்டுவோம் என்று நம்புகிறோம்," என்று டாக்டர் டெனஸ் கூறினார்.

"இந்த அமைப்பை நாங்கள் ஆராய்ச்சி சமூகத்திற்குத் திறந்துள்ளோம், மேலும் இது எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பதைப் பார்க்க ஆவலுடன் காத்திருக்கிறோம். மரபணு எடிட்டிங் தொழில்நுட்பங்களை மேம்படுத்துவதும், அதிக சக்திவாய்ந்த மற்றும் குறிப்பிட்ட விளைவுகளுக்கு mRNA மருந்துகளைச் செம்மைப்படுத்துவதும் எங்கள் குறிக்கோள்" என்று பேராசிரியர் நீலி மேலும் கூறினார்.