Che cos'è la proteina sintetica?

Le proteine ​​sintetiche sono molecole create dall'uomo che imitano la funzione e la struttura delle vere proteine. Le proteine ​​sono fondamentali per la vita perché controllano quasi tutti i processi cellulari, tra cui l'avvio della maggior parte delle reazioni che si verificano nelle cellule viventi. All'inizio del 2011, gli scienziati della Princeton University hanno costruito le prime proteine ​​artificiali in grado di sostenere la vita nelle cellule.

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Significato

Le proteine ​​sintetiche hanno sequenze genetiche che non si vedono nelle proteine ​​naturali. Costruire una proteina artificiale in grado di sostenere la vita è significativo perché dimostra che le parti molecolari necessarie per la vita non sono limitate alle proteine ​​e ai geni presenti in natura. In natura, le proteine ​​sono prodotte dalle istruzioni che sono codificate nel DNA cellulare. I ricercatori hanno a lungo cercato proteine ​​sintetiche che si comportano come proteine ​​naturali per una serie di applicazioni biomediche, compresi i farmaci terapeutici che possono essere somministrati per via orale perché non saranno degradati dagli enzimi.

Prima della scoperta del 2011, i ricercatori della Yale University hanno svolto un lavoro pionieristico nel quale hanno creato strutture proteiche che avevano molti tratti distintivi delle proteine ​​reali. Questi includono una stabilità eccezionale, la capacità di piegarsi e aprirsi e un nucleo interno di catene laterali di amminoacidi che evitano l'acqua.

Componenti

L'identità e l'attività biologica di una proteina sono dettate dalla sua sequenza unica di amminoacidi, che sono gli elementi costitutivi delle proteine. Ci sono circa 20 aminoacidi. Gli amminoacidi, a loro volta, contengono atomi inclusi idrogeno, carbonio, azoto, ossigeno e zolfo. Gli amminoacidi possono anche essere prodotti sinteticamente. La ricerca di Princeton apre le porte alla possibilità di creare proteine ​​sintetiche che svolgano le stesse funzioni delle proteine ​​naturali. Il ricercatore di Princeton, Michael Fisher, paragona questo a prendere una frase, a cambiare le parole e poi a testare la frase per vedere se mantiene il suo significato nonostante le nuove parole, osserva la pubblicazione online dell'università, News at Princeton.

Pieghevole

Le sequenze di amminoacidi in ciascuna proteina determinano come la proteina si piega in una struttura tridimensionale, che a sua volta influisce sulla stabilità della struttura. Le proteine ​​devono piegarsi per funzionare. La creazione di proteine ​​sintetiche può aiutare i ricercatori a comprendere questo processo biologico. La comprensione di questo processo potrebbe sbloccare le conoscenze che i ricercatori hanno bisogno di comprendere condizioni come il morbo di Alzheimer, poiché la piegatura erronea delle proteine ​​nel cervello può portare a questa condizione. Capire come le proteine ​​si pieghino può aiutare i ricercatori a trovare composti che impediscano il piegamento errato delle proteine.

Domande senza risposta

I ricercatori che lavorano su proteine ​​sintetiche sperano anche di capire perché certe sequenze di aminoacidi siano fondamentali per l'esistenza umana, secondo "Notizie genetiche, ingegneristiche e biotecnologiche"."Il corpo umano produce circa 100.000 diverse proteine.Tuttavia, la ricerca di Princeton dimostra che esiste il potenziale per molti altri.La questione se queste 100.000 proteine ​​siano in qualche modo speciali o se l'evoluzione semplicemente non abbia progredito per produrre più varietà rimane senza risposta.

La creazione di proteine ​​sintetiche può anche aiutare i ricercatori a saperne di più sulla segnalazione cellulare e sulle risposte immunitarie ai patogeni, secondo l'Università dell'Illinois.