التخليق الحيوي العكسي
التخليق الحيوي الرجعي هو تقنية لتخليق المواد الكيميائية العضوية من المواد الأولية غير المكلفة والإنزيمات المتطورة . [1] تعتمد هذه التقنية على فرضية التطور الرجعي التي اقترحها عالم الوراثة نورمان هورويتز في عام 1945. [2]
تقنية
تعمل هذه التقنية في الاتجاه المعاكس من الهدف لتحديد جزيء السلف والإنزيم الذي يحوله إلى الهدف، ثم سلف ثانٍ يمكنه إنتاج الأول وهكذا حتى يصبح الجزيء البسيط غير المكلف بداية السلسلة. [1] لكل سلف، يتطور الإنزيم باستخدام الطفرات المستحثة والانتقاء الطبيعي لإنتاج نسخة أكثر إنتاجية. يمكن تكرار العملية التطورية على مدى أجيال متعددة حتى يتم تحقيق إنتاجية مقبولة. [1] لا تتطلب العملية درجة حرارة عالية أو ضغطًا مرتفعًا أو استخدام محفزات غريبة أو عناصر أخرى يمكن أن تزيد التكاليف. [1] إن "تحسينات" الإنزيم التي تزيد من إنتاج سلف واحد من آخر تراكمية بحيث يمكن الاستفادة من تحسينات إنتاجية السلف نفسها عبر جزيئات هدف متعددة. [1]
ديدانوزين
في عام 2014، تم استخدام هذه التقنية لإنتاج عقار فيروس نقص المناعة البشرية ديدانوزين : [2] تم التعرف على جزيء أبسط يمكن تحويله إلى ديدانوزين عند إخضاعه لتحول كيميائي محدد في وجود إنزيم محدد. [2] ثم تم "نسخ" الجين الذي ينشئ الإنزيم، بإضافة طفرات عشوائية إلى كل نسخة باستخدام هندسة الريبوكيناز . [2] تم إدخال الجينات الطافرة في بكتيريا الإشريكية القولونية واستخدامها لإنتاج إنزيمات (طافرة الآن). ثم تم خلط الإنزيمات مع السلف وتم الاحتفاظ بالإنزيمات الطافرة التي أنتجت أكبر كمية من الديدانوزين وتكرارها. حفز أحد الطفرات زيادة قدرها 50 ضعفًا في إنتاج الديدانوزين. [2] تكررت الخطوة الأولى، باستخدام السلف الأول بدلاً من الديدانوزين، وإيجاد سلف أبسط وإنزيم لإنتاجه. أنتج إنزيم متحور زيادة قدرها 9500 ضعف في إنتاج النوكليوسيد. [2] سمح لهم التراجع الثالث بالبدء بالسكر البسيط وغير المكلف المسمى ديديوكسيريبوز وإنتاج ديدانوزين في تسلسل من ثلاث خطوات. [2]
مراجع
- ^ abcde "حل التخليق الحيوي العكسي: تحويل التطور إلى الاتجاه المعاكس لصنع أدوية أرخص". KurzweilAI. 2014-04-09. doi :10.1038/nchembio.1494 . تم الاسترجاع في 2014-04-09 .
برمنجهام، دبليو آر؛ ستاربيرد، سي إيه؛ بانوسيان، تي دي؛ نانمان، دي بي؛ إيفيرسون، تي إم؛ باخمان، بي أو (2014). "البناء الحيوي الرجعي لمسار التخليق الحيوي للديدانوزين". علم الأحياء الكيميائي الطبيعي . 10 : 392-399. doi :10.1038/nchembio.1494. PMC 4017637. PMID 24657930 . - ^ abcdefg "تحويل التطور إلى الاتجاه المعاكس يعد بطريقة أرخص وأكثر خضرة لصنع أدوية جديدة". ScienceDaily. doi :10.1038/nchembio.1494 . تم الاسترجاع في 2014-04-09 .
روابط خارجية
- "فريق التخليق الحيوي الرجعي - معهد الأنظمة والبيولوجيا التركيبية". Issb.genopole.fr . تم الاسترجاع في 2014-04-09 .
