Εντάξει, δεν κατάφεραν ακριβώς να μετατρέψουν μια ομελέτα σε νωπά αβγά, πλησίασαν όμως ένα βήμα πιο κοντά: Ερευνητές στις ΗΠΑ και την Αυστραλία μπορούν να επαναφέρουν πρωτεΐνες του βραστού αβγού στην αρχική, ρευστή τους κατάσταση, και υποστηρίζουν μάλιστα ότι η μέθοδός τους θα μπορούσε να έχει σημαντικές εφαρμογές στη βιομηχανία.Το αβγό έχει μεγάλη περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες, μεγάλα μόρια σαν αλυσίδες που διπλώνονται γύρω από τον εαυτό τους και παίρνουν περίπλοκα, προκαθορισμένα σχήματα σε τρεις διαστάσεις.
Οι περισσότερες πρωτεΐνες είναι ευαίσθητες στη θερμότητα, η οποία μπορεί να διαταράξει τους χημικούς δεσμούς που σταθεροποιούν την τρισδιάστατη δομή τους. Οι πρωτεΐνες τότε αποδιατάσσονται, ή «κροκιδώνονται», χάνουν δηλαδή το αρχικό τους σχήμα. Με λίγα λεπτά μαγείρεμα, οι πρωτεΐνες του αβγού τελικά ενώνονται και σχηματίζουν την ενιαία μάζα που ονομάζουμε σφιχτό αβγό.
«Ναι, καταφέραμε να ξε-βράσουμε ένα αβγό κότας» λέει τώρα ο Γκρέγκορι Ουάις, καθηγητής Χημείας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Άιρβινγκ.
«Στη δημοσίευσή μας, περιγράφουμε μια συσκευή που διαχωρίζει τις αποδιαταγμένες πρωτεΐνες και τους επιτρέπει να διπλωθούν εκ νέου [στο αρχικό τους σχήμα]. Ξεκινήσαμε με ασπράδια που είχαμε βράσει για 20 λεπτά και καταφέραμε να επαναφέρουμε μια βασική πρωτεΐνη του αβγού στη λειτουργική της κατάσταση» αναφέρει ο ερευνητής.
Η μελέτη, η οποία δημοσιεύεται στην επιθεώρηση ChemBioChem, αφορά την πρωτεΐνη λυσοζύμη, ένα διάφανο συστατικό του αβγού.
Στο πρώτο βήμα της διαδικασίας, οι ερευνητές πρόσθεσαν στα βραστά ασπράδια μια ουσία που βασίζεται στην ουρία, η οποία σπάει τους δεσμούς των πρωτεϊνών και υγροποιεί το στερεοποιημένο υλικό. Σε μικροσκοπικό επίπεδο, όμως, οι πρωτεΐνες παρέμεναν σβολιασμένες.
Στο επόμενο στάδιο, τα υγροποιημένα βραστά ασπράδια ανακινήθηκαν βίαια σε μια «συσκευή δίνης» που σχεδίασαν οι ίδιοι οι ερευνητές. Οι μηχανικές τάσεις που αναπτύχθηκαν ανάγκασαν τις πρωτεΐνες να επανέλθουν στην αρχική τους μορφή.
Η αλήθεια είναι ότι η επαναφορά της λυσοζύμης στην αρχική της κατάσταση είναι δυνατή και με άλλες, χημικές μεθόδους, ωστόσο ο Δρ Ουάις επισημαίνει ότι η τεχνική της ομάδας του είναι απλούστερη, φθηνότερη και 100 φορές ταχύτερη.
«Η μέθοδος αυτή [...] θα μπορούσε να μεταμορφώσει τη βιομηχανική και ερευνητική παραγωγή πρωτεϊνών» γράφει η ερευνητική ομάδα. Η τεχνική θα μπορούσε να εφαρμοστεί για την ανάκτηση πολύτιμων πρωτεϊνών που μέχρι σήμερα θεωρούνται άχρηστες επειδή έχουν χάσει το σχήμα τους.
Για παράδειγμα, ορισμένα αντισώματα που χρησιμοποιούνται κατά του καρκίνου είναι δύσκολο να παραχθούν με τη συμβατική μέθοδο των γενετικά τροποποιημένων βακτηρίων, καθώς έχουν την τάση να αποδιαττάσονται και να αχρηστεύονται.
Σε αυτές τις περιπτώσεις, οι φαρμακοβιομηχανίες είναι αναγκασμένες να παράγουν τα αντισώματα σε καλλιέργειες κυττάρων από ωοθήκες χάμστερ. Η χρήση αυτού του μέσου περιορίζει το πρόβλημα, είναι όμως δαπανηρή και χρονοβόρα.
Η νέα τεχνική επαναφοράς των πρωτεϊνών, λένε οι ερευνητές, θα επέτρεπε την ανάκτηση και αξιοποίηση αντισωμάτων που παράγονται από φθηνά βακτήρια.
Σημαντικά οφέλη θα μπορούσαν να έχουν και άλλοι βιομηχανικοί χρήστες πρωτεϊνών, όπως οι τυροκόμοι και οι γεωργοί.
Ελπίζοντας ότι η μέθοδος θα έχει ευρείες εφαρμογές στη βιομηχανία, το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια έχει ήδη καταθέσει αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας.
Οι περισσότερες πρωτεΐνες είναι ευαίσθητες στη θερμότητα, η οποία μπορεί να διαταράξει τους χημικούς δεσμούς που σταθεροποιούν την τρισδιάστατη δομή τους. Οι πρωτεΐνες τότε αποδιατάσσονται, ή «κροκιδώνονται», χάνουν δηλαδή το αρχικό τους σχήμα. Με λίγα λεπτά μαγείρεμα, οι πρωτεΐνες του αβγού τελικά ενώνονται και σχηματίζουν την ενιαία μάζα που ονομάζουμε σφιχτό αβγό.
«Ναι, καταφέραμε να ξε-βράσουμε ένα αβγό κότας» λέει τώρα ο Γκρέγκορι Ουάις, καθηγητής Χημείας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Άιρβινγκ.
«Στη δημοσίευσή μας, περιγράφουμε μια συσκευή που διαχωρίζει τις αποδιαταγμένες πρωτεΐνες και τους επιτρέπει να διπλωθούν εκ νέου [στο αρχικό τους σχήμα]. Ξεκινήσαμε με ασπράδια που είχαμε βράσει για 20 λεπτά και καταφέραμε να επαναφέρουμε μια βασική πρωτεΐνη του αβγού στη λειτουργική της κατάσταση» αναφέρει ο ερευνητής.
Η μελέτη, η οποία δημοσιεύεται στην επιθεώρηση ChemBioChem, αφορά την πρωτεΐνη λυσοζύμη, ένα διάφανο συστατικό του αβγού.
Στο πρώτο βήμα της διαδικασίας, οι ερευνητές πρόσθεσαν στα βραστά ασπράδια μια ουσία που βασίζεται στην ουρία, η οποία σπάει τους δεσμούς των πρωτεϊνών και υγροποιεί το στερεοποιημένο υλικό. Σε μικροσκοπικό επίπεδο, όμως, οι πρωτεΐνες παρέμεναν σβολιασμένες.
Στο επόμενο στάδιο, τα υγροποιημένα βραστά ασπράδια ανακινήθηκαν βίαια σε μια «συσκευή δίνης» που σχεδίασαν οι ίδιοι οι ερευνητές. Οι μηχανικές τάσεις που αναπτύχθηκαν ανάγκασαν τις πρωτεΐνες να επανέλθουν στην αρχική τους μορφή.
Η αλήθεια είναι ότι η επαναφορά της λυσοζύμης στην αρχική της κατάσταση είναι δυνατή και με άλλες, χημικές μεθόδους, ωστόσο ο Δρ Ουάις επισημαίνει ότι η τεχνική της ομάδας του είναι απλούστερη, φθηνότερη και 100 φορές ταχύτερη.
«Η μέθοδος αυτή [...] θα μπορούσε να μεταμορφώσει τη βιομηχανική και ερευνητική παραγωγή πρωτεϊνών» γράφει η ερευνητική ομάδα. Η τεχνική θα μπορούσε να εφαρμοστεί για την ανάκτηση πολύτιμων πρωτεϊνών που μέχρι σήμερα θεωρούνται άχρηστες επειδή έχουν χάσει το σχήμα τους.
Για παράδειγμα, ορισμένα αντισώματα που χρησιμοποιούνται κατά του καρκίνου είναι δύσκολο να παραχθούν με τη συμβατική μέθοδο των γενετικά τροποποιημένων βακτηρίων, καθώς έχουν την τάση να αποδιαττάσονται και να αχρηστεύονται.
Σε αυτές τις περιπτώσεις, οι φαρμακοβιομηχανίες είναι αναγκασμένες να παράγουν τα αντισώματα σε καλλιέργειες κυττάρων από ωοθήκες χάμστερ. Η χρήση αυτού του μέσου περιορίζει το πρόβλημα, είναι όμως δαπανηρή και χρονοβόρα.
Η νέα τεχνική επαναφοράς των πρωτεϊνών, λένε οι ερευνητές, θα επέτρεπε την ανάκτηση και αξιοποίηση αντισωμάτων που παράγονται από φθηνά βακτήρια.
Σημαντικά οφέλη θα μπορούσαν να έχουν και άλλοι βιομηχανικοί χρήστες πρωτεϊνών, όπως οι τυροκόμοι και οι γεωργοί.
Ελπίζοντας ότι η μέθοδος θα έχει ευρείες εφαρμογές στη βιομηχανία, το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια έχει ήδη καταθέσει αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας.
Δεν υπάρχουν σχόλια :
Δημοσίευση σχολίου