రెండు సమస్యల సంధానస్థానంలో ఒక సాధన
ఆధునిక విజ్ఞానం మరియు ఔషధం ఎదుర్కొన్న రెండు చాలా తీవ్రమైన సవాళ్లు - ప్లాస్టిక్ వ్యర్థ సంక్షోభం మరియు నియూరోడిజెనరేటివ్ వ్యాధుల కోసం సులభమైన చికిత్సలపై అవసరం - ఒక ఊహించని మరియు సుందరమైన విధంగా ఒకటికి ఒకటుగా చేరిశాయి. పరిశోధకులు సఫలంగా పాలిఎథిలీన్ టెరెఫ్థాలేట్ ప్లాస్టిక్ను విడదీసి ఫలితమైన రసాయన మధ్యవర్తులను లెవోడోపాలోకి మార్చటానికి బ్యాక్టీరియాను ఇంజనీర్ చేసారు, ఇది పార్కిన్సన్ రకం సూచనల లక్షణాలను నిర్వహించటకు అందుబాటులో ఉన్న చాలా ప్రభావవంతమైన ఔషధం. ఈ పని పర్యావరణ సుధారణ మరియు ఔషధీయ తయారీకు సంభావ్య రూపాంతర విధానాన్ని సూచిస్తుంది.
Phys.org లో ప్రచురితమైన, పరిశోధన బ్యాక్టీరియా మార్గాన్ని వివరిస్తుంది ఇది PET ప్లాస్టిక్ను - నీటి బాటిళ్లు, ఆహార ప్యాకేజింగ్ మరియు సింథెటిక్ ఫైబర్లలో ఉపయోగించిన పదార్థం - ప్రధానమైన పదార్థం ఆ తర్వాత పదార్థం ఆ తర్వాత లెవోడోపాను దాని చివరి ఉత్పత్తిగా ఉత్పత్తి చేస్తుంది జీవ సంశ్లేష మార్గాల సిరీస్ ద్వారా. ఈ విధానం నిర్దిష్ట బ్యాక్టీరియాల జీవ సంశ్లేషక మార్గాలను టార్గెట్ అణువు వైపు PET ను డిపాలిమరైజ్ చేసే సామర్థ్యాన్ని ఉపయోగించుకుంటుంది ఇది స్థాపితమైన క్లినికల్ విలువను కలిగి ఉంటుంది.
ఈ సిస్టమ్ యొక్క సందర్భం దాని చక్రీయతలో ఉంది. ప్లాస్టిక్ వ్యర్థం ఇప్పుడు లాండ్ఫిల్లు మరియు సముద్ర గిరిలలో పేరుకుపోతుంది ఆ వ్యర్థం ఒక ఔషధం కోసం ముఖ్య పదార్థం అవుతుంది ఇది పార్కిన్సన్ రకంతో జీవిస్తున్న లక్షల మందికి జీవన నాణ్యతను మెరుపుతుంది. నిర్దిష్ట పెట్రోలియం ఉత్పన్న ముందుండేవి మరియు శక్తి-ఇంటెన్సివ్ సింథెటిక్ రసాయన కరణ కాకుండా, తయారీ ప్రక్రియ సజీవ కణాల లోపల చుట్టూ ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడన ఉండకుండా నడుస్తుంది, జీవ రసాయన చర్యల ద్వారా శక్తిమంతం చేయబడిన ఇది బ్యాక్టీరియా లక్ష కోట్ల సంవత్సరాలలో విస్తరించిన జీవ రసాయన చర్య ఉపయోగించుకుంటుంది.
మార్గ వెనుక విజ్ఞానం
PET ప్లాస్టిక్ టెరెఫ్థాలిక్ యాసిడ్ మరియు ఎథిలీన్ గ్లైకోల్ యొక్క పునరావృత్తమైన యూనిట్ల నుండి చేసిన పాలిమర్, ఎస్టర్ బంధాల ద్వారా లింక్ చేయబడినవి. PET-డిగ్రేడింగ్ ఎంజిమ్లను వ్యక్తపరచటానికి ఇంజనీర్ చేసిన బ్యాక్టీరియా - సహజంగా సంభవించే ప్లాస్టిక్-ఆస్పించే బ్యాక్టీరియా లాంటి Ideonella sakaiensis ఆవిష్కరణపై నిర్మించినవి - ఈ ఎస్టర్ బంధాలను విరామం చేయగలవు మరియు పాలిమర్ చైన్ నుండి మోనోమర్ భాగాలను విడుదల చేయగలవు. ఫలితమైన టెరెఫ్థాలిక్ యాసిడ్ మరియు ఎథిలీన్ గ్లైకోల్ ఇంజనీర్ చేసిన జీవ సంశ్లేషక మార్గంలో ప్రవేశ బిందువులు సేవ చేస్తాయి.
లెవోడోపా ఒక క్యాటెకోలామిన్ ముందుండే ఒక అణువు ఇది మానవ మెదడు dopamine లోకి మార్చుకుంటుంది, తరువాత న్యూరోట్రాన్స్మిటర్ పార్కిన్సన్ రకంలో క్షీణించిన జీవరసాయన సంబంధమైన సుగంధ అమైనో యాసిడ్ tyrosine కు, ఇది shikimate మార్గ మధ్యవర్తుల నుండి బ్యాక్టీరియా సహజ జీవరసాయన చర్యల భాగంగా ఉత్పత్తి చేస్తుంది. PET విడుదల ఉత్పత్తులు మరియు shikimate మార్గ ఇవ్వటం ద్వారా, మరియు తరువాత లెవోడోపా జీవ సంశ్లేషక మార్గం ఇవ్వటం ద్వారా, పరిశోధకులు ఒక సెల్యులార్ ఫ్యాక్టరీని సృష్టించారు ఇది ప్లాస్టిక్ రసాయన నిర్మాణ పదార్థాలను నిరూపకంగా క్రియాశీల సమ్మేళనంలోకి మార్చుకుంటుంది.
ఈ మార్గని నిర్మించటకు అవసరమైన జీవరసాయన ఇంజనీరింగ్ బహుళ దశలను సంగ్రహిస్తుంది: ప్లాస్టిక్-డిగ్రేడింగ్ ఎంజిమ్లను వ్యక్తపరచటం, మధ్యవర్తులను shikimate మార్గం వైపు నిర్దేశించటం, పోటీ జీవరసాయన చర్య మార్గాలలోకి వాటి విస్థాపనను నిరోధించటం, మరియు లెవోడోపా సంశ్లేషణని పూర్తి చేయటానికి అవసరమైన తరువాత దశ ఎంజిమ్లను వ్యక్తపరచటం. CRISPR-ఆధారిత జీనోమ్ సవరణ మరియు స్వయంచాలక మార్గ ఆప్టిమైజేషన్ సహా ఆధునిక జీవరసాయన ఇంజనీరింగ్ సాధనాలు టీమ్ను ఒక దశాబ్దం ముందు సాధ్యం కాని వేగం మరియు ఖచ్చితత్వంతో మార్గం నిర్మించటానికి మరియు పునరావృతం చేయటానికి అనుమతించాయి.
