Technology NewsSci-Techசூப்பர்-செலக்டிவ் பைண்டிங்கிற்கு இயற்கையின் ரகசியத்தை விஞ்ஞானிகள் திறக்கின்றனர்

சூப்பர்-செலக்டிவ் பைண்டிங்கிற்கு இயற்கையின் ரகசியத்தை விஞ்ஞானிகள் திறக்கின்றனர்

-


டிஎன்ஏ பொருட்களில் வெவ்வேறு தசைநார் வடிவங்களின் அசல் நுண்ணோக்கி தரவு

டிஎன்ஏ பொருட்களில் வெவ்வேறு லிகண்ட் வடிவங்களில் அசல் நுண்ணோக்கி தரவு கடன்: © பாஸ்டிங்ஸ்/பிபிஎல் ஈபிஎஃப்எல்

EPFL ஆராய்ச்சியாளர்கள், நானோ பொருட்கள் மற்றும் புரதப் பரப்புகளுக்கு இடையே உள்ள சூப்பர்-தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பிணைப்பு இடைவினைகளைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கு மூலக்கூறு அடர்த்தியை சரிசெய்வது மட்டுமல்லாமல், முறை மற்றும் கட்டமைப்பு விறைப்புத்தன்மையும் தேவை என்று கண்டறிந்துள்ளனர்.

இல் ஆராய்ச்சியாளர்கள் Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) நானோ பொருட்கள் மற்றும் புரத மேற்பரப்புகளுக்கு இடையே உள்ள சூப்பர்-தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பிணைப்பு தொடர்புகளை கட்டுப்படுத்துவது மூலக்கூறு அடர்த்தியை மட்டுமல்ல, முறை மற்றும் கட்டமைப்பு விறைப்புத்தன்மையையும் சார்ந்துள்ளது என்பதைக் கண்டறிந்துள்ளனர். இந்த முன்னேற்றமானது வைரஸ் தடுப்பு மற்றும் புற்றுநோயைக் கண்டறிவதற்கான தற்போதைய நுட்பங்களை மேம்படுத்தும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது.

உயிரியலின் பெரும்பகுதி பிணைப்பின் உயிர் இயற்பியல் செயல்முறைக்கு வருகிறது: ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட அணுக்களின் குழுக்களுக்கு இடையே வலுவான தொடர்பை ஏற்படுத்துகிறது – அவை லிகண்ட்ஸ் என அழைக்கப்படுகின்றன – அவை மேற்பரப்பில் உள்ள அவற்றின் தொடர்புடைய ஏற்பி மூலக்கூறுடன். ஒரு பிணைப்பு நிகழ்வு என்பது ஒரு வைரஸ் ஹோஸ்ட்டைப் பாதிக்க அனுமதிக்கும் முதல் அடிப்படை செயல்முறை ஆகும், அல்லது புற்றுநோயை எதிர்த்துப் போராட கீமோதெரபி. ஆனால் பிணைப்பு இடைவினைகள் – குறைந்த பட்சம், அவற்றைப் பற்றிய நமது புரிதல் – ‘கோல்டிலாக்ஸ் பிரச்சனை’ உள்ளது: ஒரு மூலக்கூறில் உள்ள மிகக் குறைவான லிகண்ட்கள் சரியான இலக்குடன் நிலையான பிணைப்பை சாத்தியமற்றதாக்குகின்றன, அதே நேரத்தில் பல விரும்பத்தகாத பக்க விளைவுகளை ஏற்படுத்தும்.

“இலக்கு ஏற்பிகளின் வரம்பு அடர்த்தியால் பிணைப்பு தூண்டப்படும்போது, ​​இதை “சூப்பர்-செலக்டிவ்” பிணைப்பு என்று அழைக்கிறோம், இது உயிரியல் செயல்பாட்டை சீர்குலைக்கக்கூடிய சீரற்ற தொடர்புகளைத் தடுப்பதில் முக்கியமானது” என்று புரோகிராமபிள் பயோமெட்டீரியல்ஸ் ஆய்வகத்தின் (பிபிஎல்) தலைவர் மார்ட்ஜே பாஸ்டிங்ஸ் விளக்குகிறார். பொறியியல் பள்ளியில். “இயற்கை பொதுவாக விஷயங்களை மிகைப்படுத்தாது என்பதால், சூப்பர்-செலக்டிவ் பிணைப்பு ஏற்பட அனுமதிக்கும் குறைந்தபட்ச பிணைப்பு இடைவினைகளின் எண்ணிக்கையை நாங்கள் அறிய விரும்பினோம். தசைநார் மூலக்கூறுகள் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட முறை தேர்வில் வித்தியாசத்தை ஏற்படுத்துமா என்பதை அறியவும் நாங்கள் ஆர்வமாக இருந்தோம். அது மாறிவிடும், அது செய்கிறது! ”

பாஸ்டிங்ஸ் மற்றும் அவரது நான்கு பிஎச்.டி. மாணவர்கள் சமீபத்தில் ஒரு ஆய்வறிக்கையை வெளியிட்டுள்ளனர் அமெரிக்க கெமிக்கல் சொசைட்டியின் ஜர்னல் இது சூப்பர்-செலக்டிவ் பைண்டிங்கிற்கான உகந்த லிகண்ட் எண்ணை அடையாளம் காட்டுகிறது: ஆறு. ஆனால், அவர்களின் உற்சாகத்திற்கு, இந்த லிகண்ட்களின் ஏற்பாடு – ஒரு கோடு, வட்டம் அல்லது முக்கோணத்தில், எடுத்துக்காட்டாக – பிணைப்பு செயல்திறனை கணிசமாக பாதித்தது. அவர்கள் இந்த நிகழ்வை “பன்முக வடிவ அங்கீகாரம்” அல்லது MPR என்று அழைத்தனர்.

“உயிரியல் மற்றும் நோயெதிர்ப்பு செயல்முறைகளில் மூலக்கூறு தொடர்பு எவ்வாறு செயல்படக்கூடும் என்பது பற்றிய புதிய கருதுகோள்களை MPR திறக்கிறது. உதாரணமாக, தி[{” attribute=””>SARS-CoV-2 virus has a pattern of spike proteins that it uses to bind to cell surfaces, and these patterns could be really critical when it comes to selectivity.”

From coronaviruses to cancer

Because its double helix structure is so precise and well understood, DNA is the perfect model molecule for the PBL’s research. For this study, the team designed a rigid disk made entirely out of DNA, where the position and number of all ligand molecules could be precisely controlled. After engineering a series of ligand-receptor architectures to explore how density, geometry, and nano-spacing influenced binding super-selectivity, the team realized that rigidity was a key factor. “The more flexible, the less precise,” Bastings summarizes.

“Our aim was to carve out design principles in as minimalist a way as possible so that every ligand molecule participates in the binding interaction. What we now have is a really nice toolbox to further exploit super-selective binding interactions in biological systems.”

The applications for such a “toolbox” are far-reaching, but Bastings sees three immediately valuable uses. “Like it or not,” she says, “the SARS-CoV-2 virus is currently a first thought when it comes to virological applications. With the insights from our study, one could imagine developing a super-selective particle with ligand patterns designed to bind with the virus to prevent infection, or to block a cell site so that the virus cannot infect it.”

Diagnostics and therapeutics such as chemotherapy could also benefit from super-selectivity, which could allow for more reliable binding with cancer cells, for which certain receptor molecules are known to have a higher density. In this case, healthy cells would remain undetected, drastically reducing side effects.

Finally, such selectivity engineering could offer key insights into complex interactions within the immune system. “Because we can now play precisely with patterns of what happens at binding sites, we can, in a sense, potentially ‘communicate’ with the immune system,” Bastings says.

Reference: “Multivalent Pattern Recognition through Control of Nano-Spacing in Low-Valency Super-Selective Materials” by Hale Bila, Kaltrina Paloja, Vincenzo Caroprese, Artem Kononenko and Maartje M.C. Bastings, 16 November 2022, Journal of the American Chemical Society.
DOI: 10.1021/jacs.2c08529



LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Latest news

Google Pixel Watch receives February 2023 update featuring latest security patches

A new update has been pushed to Google Pixel Watch devices, giving users access to important security patches....

Is it a tablet or a laptop? This is the new Xiaomi Book that the firm is preparing

Xiaomi will present a renewal of its convertible and economic concept with Windows 11 very soon in China....

காலநிலை மாற்றம் ஒரு பெருங்கடலை “பேரழிவை” ஏற்படுத்தலாம்

மோசமான வெப்பமயமாதலின் கீழ், தெற்கு மெரிடியனல் ஓவர்டர்னிங் சர்குலேஷன் 2300 இல் முற்றிலும் நிறுத்தப்படலாம் என்று உருவகப்படுத்துதல்கள் தெரிவிக்கின்றன.வலுவான வெப்பமயமாதல் ஆழமான கவிழ்ப்பு சுழற்சியை...

The Last of Us 3 may already be in development against previous forecasts. Plans are to include even PlayStation 6

The series created by Naughty Dog has been success after success, recently going far beyond its native medium....

Is it a tablet or a laptop? This is the new Xiaomi Book that the firm is preparing

Xiaomi will present a renewal of its convertible and economic concept with Windows 11 very soon in China....

The Last of Us 3 may already be in development against previous forecasts. Plans are to include even PlayStation 6

The series created by Naughty Dog has been success after success, recently going far beyond its native medium....

Must read

Winzo App Referral Code [COOAD824] February 2023

WinZO App Referral Code February 2023 Winzo App – Refer...