Enzimleri Hedeflenen Yere Ulaştırma Yeteneğine Sahip Fagositik Protoseller Geliştiriliyor
Bristol Üniversitesi araştırmacıları toplu halde basit bir fagositoz davranış biçimi gösteren damlacıklar gibi yapay hücre toplulukları tasarladılar. Bu çalışma cansız maddelerin özellikleri gibi karmaşık yaşamı tasarlayabilmek için yeni bir yaklaşım oluşmasını sağlamıştır.
Kimyacılar fagositozu taklit eden sentetik yapay hücre topluluklarının yapılarında büyük bir ilerleme göstermiştir. Fagositoz; karmaşık biyolojik süreçleri olan canlı hücrelerin, bazı hücre çeşitleri ile yabancı maddeleri bünyesine alabilme özelliğidir. Nature Materials’da yayınlanan bu çalışmada, mikroakışkanlardan, yere göre kontrol edilip enzim verilen reaksiyonlara ya da tehlikeli atıkların uzaklaştırılmasına kadar potansiyel uygulamalar bulunmaktadır.
Yeni çalışmada, Profesör Stephen Mann ile birlikte çalışan arkadaşları; Dr Mei Li, Bristol Üniversitesi Kimya Okulu’nda Dr Laura Rodriquez-Arco ve ‘Protolife Research’ için Bristol Merkezi liderliğindeki araştırmacılar, iki farklı tipte nanoparçacık karışımı içeren bir protosel topluluğu tasarladılar. Kaplanmış sulu mikro damlacıklar toplu halde yapay fagositozun basit bir biçimini sergilerler. Bu damlacıklar küçük ve yarı geçirgen çapraz bağlı silika zar ile çevrelenmiş, ya da büyük ve gözenekli, çapraz bağlı olmayan demir oksit kabuğu ile kaplanmış olmaktadır. İki tip protosel yağ içerisinde karıştırıldığı zaman çarpışmalara mağruz kalır ama etkileşime girmezler. Ancak bu yağa bir de yağ asitleri eklenirse, manyetik emülsiyon damlacıkları, protoseller etkileşime girdiği zaman daha küçük kolloidozomları içine alır ve demir oksit kabuğunda bir delik geliştirirler. Sonuç olarak kolloidozomlar yakalanır ve büyük protosellerin su dolu içinde hapsolur.
Bu kendiliğinden gelişen içine yutma süreci kullanılarak, kolloidozomların içine sıkışmış enzimler orda kalmasına rağmen spesifik kimyasal reaksiyonları oluşturabilmek için manyetik emülsiyon damlacıklarına aktarılabilirler. Alternatif olarak, çapraz bağlanmamış kolloidozomlar kullanarak, enzimler ve polimer dizileri gibi diğer yükler, silika nanoparçacık zarının kendiliğinden parçalanması ile fagositoz sonrasında daha büyük emülsiyon damlacıklarına bırakılabilir.
Profesör Stephen Mann ‘Amacımız, yaptığımız yapay fagositoz, predasyon(yırtıcılık) ve kimyasal iletişimden kirleticilerin temizlenmesi, ilaçların depolanması ve bırakılması için kullanılabilen uygulamalarla kompleks yaşam özelliklerini taklit eden bir protosel davranışı portföyü geliştirerek bu son çalışmamız üzerine uzun vadeli hedefler geliştirmek, kimyasal reaksiyonları izlemek ve yaşamın kökeni için bir model olarak hizmet etmektir’ diyerek açıklama yapmıştır.
Kaynak: phys.org
