İllinois ve Northwestern Üniversiteleri’ndeki araştırmacılar, neredeyse gerçek bir hücresel bileşen ya da organel kadar iyi çalışan, hücre içindeki tüm proteinleri ve enzimleri üreten bağlanmış bir ribozom yaptı. Üretilen ribozom yeni ilaçlar ve yeni nesil biyomalzemelerin üretimini ve ribozomun fonksiyonlarını daha iyi anlamayı sağlayabilir. “Ribo-T” adı verilen insan yapımı ribozomun, laboratuvar ortamında, doğal ribozomun yapamadıklarını yapması sağlanabilir.
Hücre bir protein yaptığı zaman, mRNA DNA tarafından kopyalanır. Ribozomların bir büyük ve bir küçük iki altbirimi, işlevsel birimi oluşturmak üzere mRNA üzerinde birleşir ve translasyon adı verilen işlemle, proteini oluşturan parçaları birleştirilir. Protein molekülü tamamlandığında ribozomun RNA ve proteinden yapılmış olan bu iki altbirimi birbirinden ayrılır.
Natural’da yayımlanan yeni çalışmada, araştırmacılar, tasarımı ve Ribo-T’nin özelliklerini, ayrılmayan altbirimli ribozom olarak tanımlıyorlar. Ribo-T’nin, ribozomun fonksiyonlarını keşfetmek ya da tasarlanmış tedavi ediciler yapmak için özgün ve işlevsel polimerler, hatta belki bir gün biyolojik olmayan polimerler üretmek üzere ayarlanabilmesi mümkün.
Bu nitelikte bir şey daha önce geliştirilmemişti. Araştırmacılar, çalışmaya başlarken Ribo-T’nin çalışması için çok küçük bir şans hissettiklerini, ancak bunu gerçekten bilmediklerini söylüyorlar. Protein sentezinin her aşamasında ribozomların altbirimlerinin birbirinden ayrılıp tekrar birleşmesiyle ilgili çalışmalarında hayal kırıklığına uğradılar. Altbirimler devamlı olarak birbirine bağlı kalabilir miydi? Böylece birbirine bağlı altbirimleri olan yeni bir ribozom tasarladılar: “Ribo-T.”
Biliminsanlarının yaptığı açıklamaya göre en sonunda yapabildikleri, ribozomal RNA’nın iki altbirimde paylaşıldığı ve bu şekilde bağlı bir ribozom tasarlayarak çift translasyon sistemi yaratabildiklerini gösteriyordu. Bu hibrid kimerik RNA, hücre içindeki ribozom fonksiyonlarını, hatta doğal tür ribozomun yokluğunda büyümeyi bile destekleyebilirdi.
Ribo-T araştırmacıların beklediklerinden bile daha iyi çalıştı. Ribo-T sadece test tüpünde protein yapmakla kalmadı, doğal ribozomdan yoksun bakteriyel hücrelerde bakteriyi hayatta tutabilmek için yeterli proteini üretebilme kabiliyetine sahipti. Araştırmacılar buna şaşırdılar.
Biliminsanları daha önce protein sentezi için iki ribozomal altbirimin ayrılması gerektiğine inanıyordu. Bu çalışma bu sanının açık bir şekilde doğru olmadığını gösteriyor.
Bu yeni protein yapan fabrika, genetik kodu özgün ve dönüşebilir bir yönde genişletmek adına ümit veriyor, sentetik biyoloji ve biyomoleküler mühendislik için heyecan verici imkânlar sağlıyor. Bu ribozom, protein sentez makinesinin en kritik bölümleri ile deney yoluyla ribozomal fonksiyonları araştırmak için de heyecan verici bir araç.
