ماهواره نانو راه به سمت پزشکی «آر ان ای» آینده را نشان می‌دهد 

به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از «فیز»، مولکول «آر ان ای» بطور متداول به عنوان یک پیام‌رسان بین «دی ان ای» و پروتئین شناخته می‌شود، اما همچنین می‌تواند خم شود و به ماشین‌های مولکولی پیچیده تبدیل شود.

«ریبوزوم» (ribosome) مثالی از یک ماشین آر ان ای طبیعی است که به عنوان یک کارخانه پروتئین در همه سلول ها عمل می‌کند. محققان در مرکز علوم نانو (iNANO) / در کشور دانمارک، با الهام از ماشین‌های آر ان ای طبیعی یک شیوه موسوم به «اریگامی آر ان ای» (RNA origami) ابداع کرده اند که امکان طراحی ساختارهای نانو آر ان ای مصنوعی را فراهم می‌سازد.

این شیوه از هنر ژاپنی تا زدن کاغذ (اریگامی) الهام گرفته است که می‌تواند کاغذ را با تا زدن به شکل های مشخصی مانند یک پرنده کاغذی تبدیل کند. مقاله تحقیقی منتشر شده در نشریه «فناوری نانو طبیعت» توصیف می‌کند که چگونه تکنیک اریگامی آر ان ای برای طراحی ساختارهای نانویی آر ان ای با ویژگی میکروسکوپی کریو-الکترونی (Cryo-EM) استفاده شده است.

میکروسکوپی کریو-الکترونی شیوه‌ای برای تعیین ساختار سه بُعدی مولکول‌های زیستی است و از این طریق کار می‌کند که نمونه را با چنان سرعتی سرد می‌کنند که زمان برای تشکیل بلورهای یخی وجود ندارد و به این معنی است که مولکول های زیستی یخ زده با میکروسکوپ الکترونی با دقت بیشتری قابل مشاهده هستند.

تصاویر هزاران مولکول را می‌توان روی یک رایانه به نقشه سه‌بعدی تبدیل کرد که برای ساختن یک مدل اتمی از مولکول استفاده می‌شود. تحقیقات cryo-EM بینش‌های ارزشمندی درباره ساختار مبسوط اریگامی آر ان ای فراهم می‌سازد که بهینه‌سازی فرایند طراحی را در پی داشته و به شکل‌های مطلوب‌تری منجر می‌شود.

«ابی اسلات اندرسون» استاد iNANO در دانشگاه «آرهوس» (Aarhus ) (در کشور دانمارک) می‌گوید: با بازخوردهای دقیق از cryo-EM اکنون این فرصت را داریم تا طراحی‌های مولکولی خود را بهینه‌سازی و تنظیم کنیم و ساختارهای نانویی با پیچیدگی بیشتری را بر سازیم.

این محققان برای نشان دادن تشکیل شکل‌های پیچیده، آر ان ای راست گوشه (rectangles ) و سیلندرها را ترکیب کردند تا یک شکل «نانوماهواره» چند وجهی ایجاد کنند که از تلسکوپ فضایی هابل الهام گرفته است.

آینده پزشکی آر ان ای

تحقیقات مربوط به اریگامی‌های آر ان ای به بهبود طراحی عقلانی مولکول های آر ان ای برای کاربرد در پزشکی و بیولوژی مصنوعی یاری می رساند. یک کنسرسیوم جدید بین‌رشته‌ای با نام COFOLD با حمایت «بنیاد نوو نوردیسک» به تحقیقات درباره فرایندهای خم شدگی آر ان ای با مشارکت محققانی از علوم رایانه، شیمی، بیولوژی مولکولی و میکروبیولوژی ادامه خواهد داد.