الهندسة الوراثية والإنزيمات الصناعية

السلام عليكم
--------------------------------------------------------------------------------

الهندسة الوراثية والإنزيمات الصناعية

إعداد: أ. عبدالله فتيان
الإنزيمات مواد بروتينية تخلق طبيعيا في الأنظمة الحية (الخلوية) بحيث تؤثر على سرعة التفاعلات الحيوية وتعتبر من أكثر المنظمات الحيوية أهمية- وهناك مجموعة من الأنزيمات تقوم بتحليل المواد البروتينية تعرف باسم (البروتيازات Proteases ) والتي تقوم بعملية تجزئة نوعية للبروتينات بالقرب من أحماض أمينية معينة ضمن سلسلة البروتين، فمثلا يجزئ انزيم الايلاستاز البروتينات قرب الحمض الأميني الأنين، وانزيم التريسين يجزئ البروتين قرب الحمض الأميني الليزين والأرجينين وهكذا.
ولا يوجد أي انزيم طبيعي من محللات البروتين يمكنه تجزئة البروتين قرب الحمض الأميني برولين والذي يوجد في مناطق اتصال يتم فيها انثناء البروتينات، وقد توصل العلماء أخيرا إلى صنع انزيم محلل بروتيني نوعي للبرولين بدءا من انزيم يتعرف نوعيا على هذا الحمض الأميني، ولكنه لا يجزئ عادة الجزيئات البروتينية التي تحمل هذه المجموعة ويعرف هذا الإنزيم باسم السكلوفلين والذي يعمل في الكائنات الحية جميعها على تحفيز انثناء البروتينات عن طريق تسهيله التواء السلاسل حول مواقع البرولين، ولكن هذا الإنزيم النوعي لا يحتوي على ثلاثية الأحماض النووية المسببة للقطع (التحلل) وهي السيرين والهيستيدين والأسبرتيك.
وقد استطاع الباحثون حديثا تحوير المتوالية المعروفة (الطبيعية) لجين السكلوفلين في نوع من بكتيريا القولون بحث تؤدي ترجمة الشفرة الخاصة بالجين المحور إلى تكوين بروتين يحتوي على تتابع القص وذلك باستبدال ثلاثة أحماض أخرى (في الجين الطبيعي) بثلاثي الأحماض القاطعة، وبذلك استطاعت الخلايا البكتيريا المكودة (المحورة) أن تنتج بروتينا (أنزيم) جديدا يمكنه تحليل الجزيئات البروتينية عند أحماض البرولين وأطلق على هذا الإنزيم اسم السيرواز - 1 syproase 1 ).
وبمثل هذا الفتح العلمي تتوافر لنا وسيلة جديدة لإيجاد متوالية للبروتينات، ولإيضاح متوالية بروتي
ما يجب تجزئته إلى قطع (ببتيدات) بواسطة بروتيازات مختلفة، وبإعادة تجزئة مختلفة الببتيدات التي تم الحصول عليها يجري تحديد سلسلة الأحماض الأمينية.
وهذا يسمح السيرواز 1 بوضع شواخص جديدة (البرولين) على البروتينات، كما يفترض أن يقدم هذا الإنزيم فائدة في مجال الأغذية الزراعية، وعلى هذا فإن مرارة الحمضيات تنشأ عن ببتيدات صغيرة ذات برولين في نهايتها ويمكن تخفيفها باستخدام الإنزيم الجديد.
كذلك تخفيفها باستخدام الإنزيم الجديد.
كذلك يمكن الإستفادة من هذا الإنزيم في المجال الطبي فمثلا بروتين الكلاجين من البروتينات الغنية بالبرولين وقد يوجد بصورة شاذة أحيانا مسببا الكثير من الأعراض المرضية حيث يمكن أن يفيد الإنزيم الجديد في تشخيصها.
المصدر
مجلة العلوم الأمريكية