जैविक झिल्लियों के कामकाज को DNA ओरिगेमी द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है- अध्ययन

WASHINGTON वाशिंगटन: स्टटगार्ट विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने 'डीएनए ओरिगेमी' की मदद से जैविक झिल्लियों की संरचना और कार्य को नियंत्रित करने में सफलता प्राप्त की है।यह कोशिकाओं में बड़े चिकित्सीय भार के परिवहन को सुविधाजनक बनाने में मदद करेगा। यह अब दवा और अन्य चिकित्सीय आविष्कारों के लक्षित प्रशासन के लिए एक नया रास्ता तैयार करता है।वैज्ञानिकों की टीम ने डीएनए ओरिगेमी संरचनाओं का उपयोग पुनर्संयोज्य नैनोरोबोट के रूप में किया जो अपने आकार को उलट-पलट कर सकते हैं और इस तरह माइक्रोमीटर रेंज में अपने तत्काल पर्यावरण को प्रभावित कर सकते हैं।

शोधकर्ताओं ने पाया कि इन डीएनए नैनोरोबोट के परिवर्तन को विशाल यूनिलेमेलर पुटिकाओं (जीयूवी) के विरूपण और मॉडल जीयूवी झिल्ली में सिंथेटिक चैनलों के गठन के साथ जोड़ा जा सकता है। ये चैनल बड़े अणुओं को झिल्ली से गुजरने की अनुमति देते हैं और यदि आवश्यक हो तो उन्हें फिर से सील किया जा सकता है। यह एक बहुत ही मूल्यवान उपकरण है जिसे सिंथेटिक बायोलॉजी के टूलबॉक्स में जोड़ा जा सकता है।

प्रो. लौरा ना लियू और उनकी टीम ने नेचर मैटेरियल्स पत्रिका में अपने निष्कर्ष प्रकाशित किए। कोशिका का आकार और आकृति विज्ञान उसके जैविक कार्य में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यह "रूप कार्य का अनुसरण करता है" के सिद्धांत से मेल खाता है, जो डिजाइन और वास्तुकला के आधुनिक क्षेत्रों में आम है।हालाँकि, कृत्रिम कोशिकाओं में इस सिद्धांत को स्थानांतरित करना सिंथेटिक जीव विज्ञान में एक चुनौती है। डीएनए नैनोटेक्नोलॉजी में प्रगति अब आशाजनक समाधान प्रदान करती है। वे नए परिवहन चैनलों के निर्माण की अनुमति देते हैं जो कोशिका झिल्ली के पार चिकित्सीय प्रोटीन के मार्ग को सुविधाजनक बनाने के लिए पर्याप्त बड़े हैं।

इस उभरते क्षेत्र में, स्टटगार्ट विश्वविद्यालय में द्वितीय भौतिकी संस्थान की निदेशक और मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर सॉलिड स्टेट रिसर्च (MPI-FKF) में फेलो प्रो. लॉरा ना लियू जैसे वैज्ञानिकों ने सिंथेटिक कोशिकाओं में लिपिड झिल्ली के आकार और पारगम्यता को नियंत्रित करने के लिए एक अभिनव उपकरण विकसित किया है।

ये झिल्ली लिपिड बिलेयर से बनी होती हैं जो एक जलीय डिब्बे को घेरती हैं और जैविक झिल्लियों के सरलीकृत मॉडल के रूप में काम करती हैं। वे झिल्ली की गतिशीलता, प्रोटीन इंटरैक्शन और लिपिड व्यवहार का अध्ययन करने के लिए उपयोगी हैं। लियू कहती हैं, "यह काम कोशिका व्यवहार को विनियमित करने के लिए डीएनए नैनोटेक्नोलॉजी के अनुप्रयोग में एक मील का पत्थर है।"

टीम विशाल यूनिलेमेलर वेसिकल्स (GUVs) के साथ काम करती है, जो सरल, कोशिका के आकार की संरचनाएं हैं जो जीवित कोशिकाओं की नकल करती हैं। डीएनए नैनोरोबोट का उपयोग करके, शोधकर्ता इन सिंथेटिक कोशिकाओं के आकार और कार्यक्षमता को प्रभावित करने में सक्षम थे। डीएनए नैनोटेक्नोलॉजी लॉरा ना लियू के मुख्य शोध क्षेत्रों में से एक है। वह डीएनए ओरिगेमी संरचनाओं में एक विशेषज्ञ हैं - डीएनए स्ट्रैंड जो विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए छोटे डीएनए अनुक्रमों, तथाकथित स्टेपल के माध्यम से मुड़े हुए हैं।