Araştırmacılar, ilk kez, tamamen işlevsel bir ayna görüntüsü nanogözenek (proteinlerin doğal yapı taşlarının ayna görüntüsü formları olan D-amino asitlerden oluşan moleküler bir geçit) üretmeyi ve karakterize etmeyi başardı. Rajiv Gandhi Biyoteknoloji Merkezi’nde (Hindistan) Prof. Dr. Kozhinjampara R. Mahendran liderliğinde, Constructor Üniversitesi ve diğer ortaklarla iş birliği içinde yürütülen çalışma, nanobilimde önemli bir dönüm noktası olmanın yanı sıra potansiyel kanser tedavileri dâhil umut verici biyomedikal uygulamalara da zemin hazırlıyor.
AYNA PROTEİN AVANTAJI
Doğadaki proteinler neredeyse tamamen L-amino asitlerden oluşurken, D-amino asit karşılıkları genellikle yalnızca küçük roller üstleniyor. D-amino asitlerden bütün proteinleri oluşturmak son derece zorlu olsa da bozulmaya karşı daha direnç, biyolojik sistemlerle farklı etkileşimler gibi çarpıcı avantajlar sunuyor. Bu çalışmada ekip, DpPorA adı verilen sentetik, kararlı ve iyi tanımlanmış bir D-peptit gözeneği tasarladı. Şaşırtıcı biçimde, yük dağılımını değiştirerek, farklı tuz koşullarında iletkenliği ve seçiciliği artırılmış gözeneklerin üstün versiyonlarını oluşturabildiler.
TEK MOLEKÜL ALGILAMA
Deneyler, bu gözeneklerin peptitler, siklik şekerler ve Parkinson hastalığı araştırmalarının merkezindeki bir protein dâhil olmak üzere, tek molekül düzeyinde geniş bir biyomolekül yelpazesini tespit edebildiğini ortaya koydu. Floresan görüntüleme, gözeneklerin zarlarda büyük ve esnek kanallar oluşturduğunu ve moleküllerin boyuta bağlı taşınmasını sağladığını doğruladı.
MOLEKÜLER AYNALIK DOĞRULANDI
Bremen’deki Constructor Üniversitesi’nde Fizik Profesörü ve çalışmanın ortak yazarı Prof. Dr. Ulrich Kleinekathöfer, simülasyonların bu ayna görüntüsü gözeneklerin doğal analoglarının birebir aynısı olduğunu kanıtlamak için gereken moleküler düzeyde resmi sunduğunu vurguluyor. Bu anlayışın deneyleri açıklamak için kritik olduğu ve gelecekte geliştirilmiş gözenek varyantlarının tasarımına rehberlik edeceği belirtiliyor. Constructor Üniversitesi’ndeki bilim insanları tarafından gerçekleştirilen moleküler dinamik çalışmaları, D-gözeneğinin doğal L-karşılığıyla karşılaştırılması sonucunda ikisinin mükemmel yapısal yansımalar olduğunu doğruladı ve aynı zamanda deneylerde gözlemlenen iletkenlik ve seçicilikteki ince farklılıkları da açıkladı. Kleinekathöfer’in grubunda doktora sonrası araştırmacı ve makalenin birinci yazarı Dr. Kalyanashis Jana, hesaplamalı çalışmanın gerçekten de ayna görüntüsündeki bir gözeneğe bakıldığına dair güven sağladığını ifade ediyor.
SEÇİCİ SİTOTOKSİSİTE UMUDU
Temel bilimin ötesinde, sonuçlar heyecan verici biyomedikal potansiyele işaret ediyor. Hücre çalışmalarında, floresanla işaretlenmiş ayna görüntüsü gözeneklerin kanser hücrelerinde güçlü zar bozucu etkiler gösterdiği, ancak normal hücreler üzerinde hiçbir etkisi olmadığı saptandı; bu durum, bir gün kanser tedavisinde kullanılabilecek seçici sitotoksisiteye işaret ediyor.
BİLİMSEL AĞLAR SÜREKLİ
Çalışma aynı zamanda sınırlar ve nesiller arası bilimsel iş birliğinin sürekliliğini de yansıtıyor. Hem Mahendran hem de meslektaşı Dr. Harsha Bajaj, doktora derecelerini eski Jacobs Üniversitesi Bremen’de (şimdiki Constructor Üniversitesi) Prof. Dr. Mathias Winterhalter yönetiminde aldı. Günümüzde, Constructor Üniversitesi bilim insanlarıyla iş birliği yapmayı sürdürerek, bilimi ileri taşıyan uzun süreli uzmanlık ağlarının örneğini oluşturuyorlar.
