سائنسدانوں نے ایک اینجیم ڈیزائن کیا ہے جو ہماری زندگی میں سب سے زیادہ عام پلاسٹک فضلہ کو توڑ سکتا ہے، دنیا کے سب سے بڑے ماحولیاتی مسائل میں سے ایک کو حل کرنے کے لئے ممکن بنانا ممکن ہے. دریافت لاکھوں ٹن پالھیلین ٹیرفالالیٹ ( پیئٹی) بنا پلاسٹک کی بوتلوں کی ری سائیکلنگ، یا پیئٹی فضلہ کو ختم کرنے کے لئے جو ماحول میں سینکڑوں سالوں تک ہو رہا ہے.
اس تصویر پر پروفیسر جان مکینان اور اس کے ساتھیوں سے پتہ چلتا ہے کہ نادانستہ طور پر ایک انزیم ڈیزائن کیا گیا ہے جو پلاسٹک کی فضلہ کو تباہ کرنے کے فطرت میں استعمال ہونے والے انزیمز سے بہتر ہے.
پورٹسماؤت کے ڈاکٹر گریگ پروفیسر جان McGeehan بیکہم یونیورسٹی اور مشترکہ تحقیق کی توانائی قابل تجدید توانائی لیبارٹری امریکی محکمہ (NREL) نے حال ہی میں ایک ینجائم PET (PETase) کرسٹل کی ساخت کو توڑنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے، اور 3D معلومات کے ذریعے اس کو سمجھنے کے لئے مل گیا یہ کیسے کام کرتا ہے. مطالعہ کے دوران میں، وہ نادانستہ طور پر ایک ینجائم سڑ پلاسٹک کی کارکردگی بہتر ینجائم سے زیادہ فطرت میں تیار ہے کہ ڈیزائن کیا.
اب محققین اس کے لئے پائیدار پلاسٹک پلانٹ کے اندر اندر گلنا بنانے، اس ینجائم کی مزید بہتری پر کام کر رہے ہیں. انہوں نے اسے ینجائم کی ساخت کا مطالعہ میں ایک پیش رفت بنا دیا، اور اس ینجائم خیال کیا جاتا ہے کہ جاپان میں فضلہ کی ری سائیکلنگ بیکٹیریا ایک کھانے کا ذریعہ کے طور پر پلاسٹک نیچا کرنے کی اجازت دیتا ہے جس میں ایک دوسرے کے ساتھ مرکز کی تربیت.
1940 ء میں، پیئٹی پلاسٹک نے فطرت میں طویل وقت نہیں لیا، لہذا ریسرچ ٹیم انزیموں کی ترقی کی نشاندہی کرنے اور اسے بہتر بنانے کے لئے مصروف عمل ہے.
مطالعہ کا حتمی مقصد صرف انزائیمز کی ساخت کا تعین کرنے کے لئے تھا، لیکن انھوں نے یہ نہیں خیال کیا کہ وہ مزید آگے بڑھ رہے ہیں، اور غیر متوقع طور پر ایک اینجیم ڈیزائن کیا گیا ہے جو پیئٹی پلاسٹک کو بہتر بنا سکتی ہے.
مکینین نے کہا: 'بنیادی سائنسی تحقیق میں، احتساب اکثر اہم کردار ادا کرتا ہے، لہذا ہماری حادثاتی دریافت بھی معمول ہے.'
اگرچہ بہتری بہتر ہے، اس حادثاتی دریافت سے پتہ چلتا ہے کہ ان انزایوں کی بہتری کے لئے اب بھی زیادہ کمرہ ہے، جو فضلہ پلاسٹک کی فضلہ کے ان ڈھیروں کو بحال کرنے کے حل کو حل کرنے میں ہمیں زیادہ اعتماد پیدا کرے گا.
اس تصویر کو ینجائم ڈراپڈ پیئٹی پلاسٹک کے الیکٹران خوردبین کی تصویر سے پتہ چلتا ہے
ریسرچ ٹیم اب انزائیمس کو بہتر بنانے کے لئے پروٹین انجینئرنگ اور ارتقاء کی تکنیک کو استعمال کر سکتا ہے.
پورٹسماؤت، توانائی قابل تجدید توانائی لیبارٹری (NREL) اور برطانیہ کی ڈائمنڈ روشنی ماخذ سائنسدانوں امریکہ محکمہ یونیورسٹی انفرادی ایٹموں کا مشاہدہ کرنے کے لئے ایک خوردبین کے لیے 10 ارب روشن زائد بار ایک synchrotron ایکس رے بیم سورج کی روشنی کا استعمال کرتے ہوئے، ایک دوسرے کے ساتھ کام کرنے کے لئے.
یہ تصویر بینامین لوتی سے ڈائمنڈ لائٹ ماخذ کی I23 بیم لائن کی جانچ پڑتی ہے، جس نے اینجیمز کی تلاش میں ایک اہم کردار ادا کیا.
ان کے تازہ ترین لیبارٹری میں I23 بیم لائن کا استعمال کرتے ہوئے درست PETase اینجیمز پیدا کرنے کے لئے ان کے انتہائی اعلی قرارداد 3D ماڈل کا استعمال کریں.
پروفیسر میک گیان نے کہا: 'ڈائمنڈ لائٹ ماخذ نے حال ہی میں دنیا میں سب سے زیادہ جدید ایکس رے بیم لائنوں میں سے ایک پیدا کیا ہے. اس آلے کے ذریعہ ہم PETase کے 3D ایٹمی ساخت کو ایک ناقابل یقین انداز میں دیکھ سکتے ہیں. اتپریورتی کے اندرونی آپریشن تیز رفتار اور زیادہ موثر انزائموں کو ڈیزائن کرنے کے لئے ایک بلیو پرنٹ فراہم کرتا ہے.
ارتقاء پرستی PETase enzyme مقامی PETase انزمی سے بہتر ہے
جنوبی فلوریڈا یونیورسٹی اور کیمپس کے کیمپس یونیورسٹی میں کمپیوٹنگ ماڈلنگ سائنسدانوں کی مدد سے، ٹیم نے محسوس کیا کہ PETase enzyme cutinase کے لئے بہت ہی ظاہر ہوتا ہے، لیکن PETase انزمی کچھ غیر معمولی خصوصیات ہے، زیادہ کھلی فعال سائٹس سمیت. مصنوعی پالیمروں اور نہ صرف قدرتی پالیمروں کو اپنانے کے لے سکتے ہیں. یہ اختلافات سے پتہ چلتا ہے کہ پییٹیٹس انزائم ماحول میں تیار ہوسکتا ہے جس میں پیئٹی پلاسٹک کے ساتھ پیئٹی پلاسٹک کو ختم کرنے کے ماحول میں شامل ہو. اس نظریے کی جانچ پڑتال کرنے کے لئے، محققین نے PETase enzyme کے فعال سائٹ کو mutatedase کی طرح زیادہ بنانے کے لئے mut muted.
محققین نے غیر متوقع طور پر دریافت کیا ہے کہ تیار پییٹیسس اینجیم پیئٹی پلاسٹک کو خراب کرنے میں مقامی PETase انزائموں سے بہتر ہے.
یہ بات قابل ذکر ہے کہ یہ انزیم پیئٹی پلاسٹک کے لئے حیاتیاتی متبادل کے طور پر گلاس بیئر کی بوتلوں کے لۓ متبادل سمجھا جاتا ہے، جس میں فلورس ڈیکرو باکیلک ایسڈ پالئیےیکلین گالی کولک ایسٹر پلاسٹک (پیئف) کو بھی کم کرسکتا ہے.
یہ مطالعہ پورٹسموت یونیورسٹی، توانائی کے قابل تجدید توانائی لیبارٹری (NREL) اور بائیو ٹیکنالوجی اور حیاتیاتی سائنس ریسرچ کونسل (BBSRC) کے ذریعہ اس کی تعلیم حاصل کی گئی تھی.