સમાચાર

શારીરિક પરિસ્થિતિઓની નકલ કરવી સંશોધકોને મેટલ બાઈન્ડર શોધવામાં મદદ કરે છે

સંશોધકોએ ધાતુના આયનોને બાંધતા નાના અણુઓને ઓળખવા માટેની એક પદ્ધતિ વિકસાવી છે. જીવવિજ્ઞાનમાં મેટલ આયનો આવશ્યક છે. પરંતુ કયા પરમાણુઓ-અને ખાસ કરીને કયા નાના અણુઓ-તે ધાતુના આયનો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે તે ઓળખવું પડકારરૂપ બની શકે છે.

પૃથ્થકરણ માટે ચયાપચયને અલગ કરવા માટે, પરંપરાગત ચયાપચયની પદ્ધતિઓ કાર્બનિક દ્રાવક અને નીચા pHsનો ઉપયોગ કરે છે, જે ધાતુના સંકુલને અલગ પાડવાનું કારણ બની શકે છે. યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા સાન ડિએગોના પીટર સી. ડોરેસ્ટીન અને સહકાર્યકરો કોષોમાં જોવા મળતી સ્થાનિક પરિસ્થિતિઓની નકલ કરીને વિશ્લેષણ માટે સંકુલને એકસાથે રાખવા માંગતા હતા. પરંતુ જો તેઓ પરમાણુઓના વિભાજન દરમિયાન શારીરિક પરિસ્થિતિઓનો ઉપયોગ કરે છે, તો તેઓએ દરેક શારીરિક સ્થિતિ માટે અલગ થવાની પરિસ્થિતિઓને ફરીથી ઑપ્ટિમાઇઝ કરવી પડશે જે તેઓ ચકાસવા માગે છે.

તેના બદલે, સંશોધકોએ બે-તબક્કાનો અભિગમ વિકસાવ્યો જે પરંપરાગત ક્રોમેટોગ્રાફિક વિભાજન અને માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રિક વિશ્લેષણ (Nat. Chem. 2021, DOI: 10.1038/s41557-021-00803-1) વચ્ચે શારીરિક પરિસ્થિતિઓનો પરિચય આપે છે. પ્રથમ, તેઓએ પરંપરાગત ઉચ્ચ-પ્રદર્શન પ્રવાહી ક્રોમેટોગ્રાફીનો ઉપયોગ કરીને જૈવિક અર્કને અલગ કર્યો. પછી તેઓએ શારીરિક પરિસ્થિતિઓની નકલ કરવા ક્રોમેટોગ્રાફિક કૉલમમાંથી બહાર નીકળતા પ્રવાહના pHને સમાયોજિત કર્યું, મેટલ આયનો ઉમેર્યા અને સમૂહ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી સાથે મિશ્રણનું વિશ્લેષણ કર્યું. તેઓએ ધાતુઓ સાથે અને વગર નાના અણુઓના માસ સ્પેક્ટ્રા મેળવવા માટે બે વાર વિશ્લેષણ ચલાવ્યું. કયા પરમાણુઓ ધાતુઓને બાંધે છે તે ઓળખવા માટે, તેઓએ ગણતરીની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કર્યો જે બાઉન્ડ અને અનબાઉન્ડ વર્ઝનના સ્પેક્ટ્રા વચ્ચેના જોડાણને અનુમાનિત કરવા માટે ટોચના આકારોનો ઉપયોગ કરે છે.

ડોરેસ્ટીન કહે છે કે શારીરિક પરિસ્થિતિઓની વધુ નકલ કરવાની એક રીત છે, સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ જેવા આયનોની ઊંચી સાંદ્રતા અને રસની ધાતુની ઓછી સાંદ્રતા ઉમેરવાનો. “તે સ્પર્ધાનો પ્રયોગ બની જાય છે. તે મૂળભૂત રીતે તમને કહેશે, ઠીક છે, તે પરિસ્થિતિઓમાં આ પરમાણુ સોડિયમ અને પોટેશિયમ અથવા આ એક અનન્ય ધાતુ કે જે તમે ઉમેર્યું છે તેને બાંધવાની વધુ ક્ષમતા ધરાવે છે,” ડોરેસ્ટીન કહે છે. "અમે એકસાથે ઘણી જુદી જુદી ધાતુઓનું મિશ્રણ કરી શકીએ છીએ, અને અમે તે સંદર્ભમાં પસંદગી અને પસંદગીને ખરેખર સમજી શકીએ છીએ."

Escherichia coli ના સંસ્કૃતિના અર્કમાં, સંશોધકોએ જાણીતા આયર્ન-બંધનકર્તા સંયોજનો જેમ કે યર્સિનીબેક્ટીન અને એરોબેક્ટીન ઓળખ્યા. યર્સિનીબેક્ટીનના કિસ્સામાં, તેઓએ શોધ્યું કે તે ઝીંકને પણ બાંધી શકે છે.

સંશોધકોએ નમૂનાઓમાં ધાતુ-બંધનકર્તા સંયોજનોને સમુદ્રમાંથી ઓગળેલા કાર્બનિક પદાર્થો જેટલા જટિલ તરીકે ઓળખ્યા. ડોરેસ્ટીન કહે છે, "તે એકદમ જટિલ નમૂનાઓમાંનું એક છે જે મેં ક્યારેય જોયું છે." "તે કદાચ ક્રૂડ ઓઇલ કરતાં વધુ જટિલ ન હોય તો તેટલું જટિલ છે." પદ્ધતિએ ડોમોઇક એસિડને તાંબાના બંધનકર્તા પરમાણુ તરીકે ઓળખાવ્યો અને સૂચવ્યું કે તે Cu2+ ને ડાઇમર તરીકે જોડે છે.

"નમૂનામાં તમામ ધાતુ-બંધનકર્તા ચયાપચયને ઓળખવા માટેનો ઓમિક્સ અભિગમ જૈવિક મેટલ ચેલેશનના મહત્વને કારણે અત્યંત ઉપયોગી છે," ઓલિવર બાર્સ, જેઓ નોર્થ કેરોલિના સ્ટેટ યુનિવર્સિટીમાં છોડ અને સૂક્ષ્મજીવાણુઓ દ્વારા ઉત્પાદિત મેટલ-બંધનકર્તા ચયાપચયનો અભ્યાસ કરે છે, એકમાં લખે છે. ઇમેઇલ

"ડોરેસ્ટીન અને સહકાર્યકરો કોષમાં ધાતુના આયનોની શારીરિક ભૂમિકા શું હોઈ શકે તેની વધુ સારી રીતે તપાસ કરવા માટે એક ભવ્ય, ખૂબ જરૂરી, પરખ પ્રદાન કરે છે," આલ્બર્ટ જેઆર હેક, યુટ્રેચ યુનિવર્સિટીમાં મૂળ માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી વિશ્લેષણમાં અગ્રણી, એક ઇમેઇલમાં લખે છે. "સંભવિત આગલું પગલું એ છે કે કોષમાંથી મૂળ પરિસ્થિતિઓમાં ચયાપચયને બહાર કાઢવું ​​અને તેને મૂળ પરિસ્થિતિઓમાં પણ અપૂર્ણાંક કરવું, તે જોવા માટે કે કયા ચયાપચય કયા અંતર્જાત સેલ્યુલર મેટલ આયનો વહન કરે છે."

કેમિકલ અને એન્જિનિયરિંગ સમાચાર
ISSN 0009-2347
કૉપિરાઇટ © 2021 અમેરિકન કેમિકલ સોસાયટી