მეცნიერებმა აღმოაჩინეს მუტანტი ფერმენტი, რომელიც პოლიეთილენის ნარჩენებს შლის

მეცნიერებმა აღმოაჩინეს მუტანტი ფერმენტი, რომელიც პოლიეთილენის ნარჩენებს შლის

პირველ მათგანს იაპონიაში მიაკვლიეს - ნარჩენების გადამამუშავებელ ქარხანაში იმალებოდა მიკრობი, რომელიც გაზიანი სასმლის ბოთლებში წარმოიქმნა. მიკრობი ყველა ასეთი სახის ბოთლში წარმოიქმნება მას მერე, რაც ისინი გამოყენების შემდეგ სანაგვე ურნაში აღმოჩნდება. ამ აღმოჩენის შესახებ 2016 წელს გახდა ცნობილი. თუმცა, მას მერე, კიდევ უფრო წინ წავიდნენ.

იმ დროს, როდესაც მკვლევარები ცდიდნენ, თუ როგორ არღვევს და შლის პლასტიკურ ნარჩენებს იაპონიაში აღმოჩენლი ბაქტერია, მათ შემთხვევის შექმნეს მუტანტი ფერმენტი, რომელიც ბევრად უკეთესია, ვიდრე ბუნებრივი ბაქტერია და შესაძლოა, კაცობრიობის წინაშე მდგარ პოლიეთილენის კოლოსალურ პრობლემას გაუმკლავდეს.
„დაუგეგმავ, უეცარ აღმოჩენებს უმნიშვნელოვანესი წვლილი მიუძღვით ფუნდამენტურ სამეცნიერო კვლევებში და არც ჩვენი მიგნება იქნება გამონაკლისი. ეს გაუთვალისწინებელი აღმოჩენა გვეუბნება, რომ შესაძლებელია, გავაუმჯობესოთ ფერმენტი, რომელიც გადაჭრის მუდმივად მზარდი პლასტიკის ნარჩენების მთების პრობლემას“, - განაცხადა დიდი ბრიტანეთის პორტსმუთის უნივერსიტეტის სტრუქტურულმა ბიოლოგმა, ჯონ მაკგიანმა.
მაკგიანის გუნდი, რომლის წვერებიც (სხვებთან ერთად) არიან აშშ-ის ენერგიის დეპარტამენტის NREL-ის მკვლევარები, შეფერხდნენ, როცა ცდილობდნენ შეესწავლათ კრისტალური სახე თავიანთი მუტანტისა PETase - ფერმენტი, რომელიც ეხმარება იაპონურ მიკრობ - Ideonella sakaiensis PET პლასტიკის ანუ პოლიეთილენის ტერაფთალატის დაშლაში.
იაპონურ მიკრობს - Ideonella sakaiensis, მართლაც შეუძლია პლასტიკური ნარჩენების ჭამა, თუმცა ის საკმარისად სწრაფი არ არის. ამიტომაც ფერმენტი მას უნდა დაეხმაროს ოპტიმალურ დროში გაანადგუროს პოლიეთილენის ნარჩენები, როგორც ხმელეთზე, ისე ოკეანეებში.
PETase-ის მოლეკულურ დონეზე გამოსაკვლევად, მეცნიერებმა გამოიყენეს X-სხივები რათა წარმოექმნათ ფერმენტის ულტრა მაღალი გაფართოების 3D მოდელი, რათა შიგნიდან ენახათ, როგორ მუშაობს ეს ბიოლოგიური კატალიზატორი.
მკვლევარებმა მოახდინეს PETase-ის აქტიური მხარის მუტაცია, რა დროსაც აღმოაჩინეს, რომ შეეძლოთ ფერმენტი პლასტიკური ნარჩნების დაშლაზე კიდევ უფრო მეტად ორიენტირებული გაეხადათ.
„ჩვენდა გასაოცრად აღმოჩდა, რომ PETase პოლიეთილენის ნარჩენებს ბევრად უკეთ დაშლის, ვიდრე მოველოდით“, - განაცხადა მეცნიერმა ნიკ რორემმა.
მაშინ, როცა აღმოჩნდა, რომ PETase არის 20%-ით უფრო ეფექტური პლასტიკური ნარჩენების დაშლაში, ვიდრე ბუნებრივი ფერმენტი, მკვლევართა გუნდი აცხადებს:
„მნიშვნელოვანია, რაც ახლა ვიცით, რომ ფერმენტები შეგვიძლია უფრო ოპტიმალური და უკეთ მოქმედი გავხადოთ, რაც დაგვეხმარება არა მარტო პლასტიკის, არამედ სხვა ნარჩნების გაქრობასა და გადამუშავებაში“  აცხადებენ მკვლევარები.
აღსანიშნავია, რომ მკვლევართა მიერ გაუმჯობესებულ, მუტანტ PETase-ს შეუძლია გაანადგუროს, PEF, ანუ პოლიეთილენ ფურანდიკარბოქსილატი, რისი უნარიც ბუნებრივ PETase-ს არ აქვს.
ბიოტექნოლოგ გრეგ ბეკამის შეფასებით, PETase PET-ის დაშლისთვის ჯერ ბოლომდე ოპტიმიზირებული არ არის. მისივე თქმით, დრო არის საჭირო ამ ფერმენტის გასაუმჯობესებლად.
აღმოჩენის შესახებ პუბლიკაცია პირველად Proceedings of the National Academy of Sciences-მა გამოაქვეყნა.

გაზიარება
კომენტარები
POST
POST