দুটি সমস্যার সংযোগস্থলে একটি অগ্রগতি
আধুনিক বিজ্ঞান এবং ওষুধের দুটি সবচেয়ে জরুরি চ্যালেঞ্জ — প্লাস্টিক বর্জ্য সংকট এবং নিউরোডিজেনারেটিভ রোগের জন্য সাশ্রয়ী চিকিত্সার প্রয়োজন — একটি অপ্রত্যাশিত এবং মার্জিত উপায়ে সংঘর্ষ করেছে। গবেষকরা সফলভাবে পলিইথিলিন টেরেফথালেট প্লাস্টিক ভেঙে ফেলতে এবং ফলস্বরূপ রাসায়নিক মধ্যবর্তীদের লেভোডোপায় রূপান্তরিত করতে ব্যাকটেরিয়া প্রকৌশল করেছেন, যা পার্কিনসনস রোগের লক্ষণগুলি পরিচালনার জন্য উপলব্ধ সবচেয়ে কার্যকর ওষুধ। এই কাজ পরিবেশগত প্রতিকার এবং ফার্মাসিউটিক্যাল উৎপাদন উভয়ের জন্য একটি সম্ভাব্য রূপান্তরকারী পদ্ধতির প্রতিনিধিত্ব করে।
Phys.org এ প্রকাশিত, গবেষণা একটি ব্যাকটেরিয়া পথ বর্ণনা করে যা PET প্লাস্টিক — জল বোতল, খাদ্য প্যাকেজিং এবং সিন্থেটিক ফাইবারে ব্যবহৃত উপাদান — ফিডস্টক হিসাবে গ্রহণ করে এবং জীবরাসায়নিক রূপান্তরের একটি সিরিজের মাধ্যমে তার চূড়ান্ত আউটপুট হিসাবে লেভোডোপা উৎপাদন করে। এই পদ্ধতি নির্দিষ্ট ব্যাকটেরিয়াকে PET কে তার রাসায়নিক বিল্ডিং ব্লকগুলিতে ডিপলিমার করার ক্ষমতা কাজে লাগায় এবং তারপরে সেই মধ্যবর্তীদের একটি টার্গেট অণুর দিকে চ্যানেল করে যা প্রতিষ্ঠিত ক্লিনিকাল মূল্য সহ।
সিস্টেমের মার্জিত বৈশিষ্ট্য এর সার্কুলারিটিতে নিহিত। প্লাস্টিক বর্জ্য যা বর্তমানে ল্যান্ডফিল এবং সমুদ্রের গাইরে জমা হয় একটি ওষুধের কাঁচামাল হয়ে যায় যা পার্কিনসনস রোগ সহ বাঁচা লক্ষ লক্ষ মানুষের জীবনের মান উন্নত করে। পেট্রোলিয়াম-উদ্ভূত অগ্রদূত এবং শক্তি-নিবিড় সিন্থেটিক রসায়ন প্রয়োজনীয় হওয়ার পরিবর্তে, উৎপাদন প্রক্রিয়া জীবিত কোষের ভিতরে প্রামাণিক তাপমাত্রা এবং চাপে চলে, জীবরাসায়নিক প্রক্রিয়া দ্বারা চালিত যা ব্যাকটেরিয়া বিলিয়ন বছরের বিবর্তন করেছে।
পথের পিছনের বিজ্ঞান
PET প্লাস্টিক একটি পলিমার যা টেরেফথালিক অ্যাসিড এবং ইথিলিন গ্লাইকলের পুনরাবৃত্ত ইউনিট থেকে তৈরি, এস্টার বন্ধন দ্বারা সংযুক্ত। PET-ডিগ্রেডিং এনজাইম প্রকাশ করার জন্য ইঞ্জিনিয়ার করা ব্যাকটেরিয়া — প্রাকৃতিকভাবে ঘটনামূলক প্লাস্টিক-ভোগকারী ব্যাকটেরিয়া যেমন Ideonella sakaiensis আবিষ্কারের উপর নির্মিত — এই এস্টার বন্ধনগুলি ভেঙে ফেলতে পারে এবং পলিমার চেইন থেকে মনোমার উপাদানগুলি প্রকাশ করতে পারে। ফলস্বরূপ টেরেফথালিক অ্যাসিড এবং ইথিলিন গ্লাইকল প্রকৌশলী জীবরাসায়নিক পথে প্রবেশ পয়েন্ট হিসাবে কাজ করে।
লেভোডোপা একটি ক্যাটেকোলামাইন অগ্রদূত যা মানব মস্তিষ্ক ডোপামাইনে রূপান্তরিত করে, নিউরোট্রান্সমিটার যা পার্কিনসনস রোগে বঞ্চিত। এটি জীবরাসায়নিকভাবে সুগন্ধযুক্ত অ্যামিনো অ্যাসিড টাইরোসিনের সাথে সংযুক্ত, যা বাঁক একটি অংশ হিসাবে ব্যাকটেরিয়া প্রাকৃতিকভাবে শিকিমেট পথ মধ্যবর্তী থেকে উদ্ভূত তাদের স্বাভাবিক বিপাক। PET অবনয়ন পণ্যগুলির মধ্যে সংযোগ তৈরি করে এবং শিকিমেট পথ থেকে লেভোডোপা জীবরাসায়নিক সংশ্লেষণ রুট পর্যন্ত, গবেষকরা একটি সেলুলার ফ্যাক্টরি তৈরি করেছেন যা প্লাস্টিক রাসায়নিক বিল্ডিং ব্লকগুলিকে একটি স্নায়বিক সক্রিয় যৌগে রূপান্তরিত করে।
এই পথ নির্মাণের জন্য প্রয়োজনীয় বিপাকীয় প্রকৌশল একাধিক পদক্ষেপ জড়িত: প্লাস্টিক-ডিগ্রেডিং এনজাইমগুলি প্রকাশ করা, মধ্যবর্তীদের শিকিমেট পথের দিকে চ্যানেল করা, প্রতিযোগী বিপাকীয় রুটে তাদের বিঘ্ন প্রতিরোধ করা এবং লেভোডোপা সংশ্লেষণ সম্পন্ন করার জন্য প্রয়োজনীয় ডাউনস্ট্রিম এনজাইমগুলি প্রকাশ করা। CRISPR-ভিত্তিক জিনোম সম্পাদনা এবং স্বয়ংক্রিয় পথ অপ্টিমাইজেশন সহ আধুনিক বিপাকীয় প্রকৌশল সরঞ্জাম দলটিকে এমন গতি এবং নির্ভুলতার সাথে পথ নির্মাণ এবং পুনরাবৃত্তি করতে অনুমতি দিয়েছে যা দশ বছর আগে সম্ভব হত না।
