Роботы лаборатории пришивали короткие цепочки ДНК или протеинов в течение многих лет, позволяя ученым проверить новые разновидности как генные исследования и наркотики. Теперь эти машины могли скоро быть обычно насосными третий класс составов – общеизвестно сложные биомолекулы, названные олигосахаридами, ветвящиеся сахарные цепочки, вовлеченные во все от признания иммуноцита до распространения рака. Новые инструменты, описанные в сегодняшнем Журнале американского Химического Общества, должны помочь химикам придумать свои собственные понятные рецепты для синтезирования олигосахаридов на одном простом шаге.
Приготовление ДНК и других прямых цепочечных биомолекул довольно легко – просто соединяют их молекулярные стандартные блоки как товарные вагоны в поезде. Но сахар, формирующий олигосахариды, больше походит на кирпичи Lego ребенка, делающие моментальный снимок вместе в несметное число форм. Стандартный раствор к синтезированию олигосахаридов состоял в том, чтобы покрыть реактивные группы каждого сахара с «защитой» групп, пока только один не свободен реагировать.
Но эта химия все еще так сложна, что аспиранты могут провести год, просто учась, как соединить два или три сахара.Предыдущая работа показала, что исследователи могли создать простой олигосахарид путем броска вместе правильной смеси предварительно разработанных сахарных стандартных блоков, увенчанных с защитой групп.
Путем выбора времени, как быстро различный сахар реагирует, исследователи могли управлять заказом, в котором по-другому замаскированные блоки будут свойственны вместе. Самые быстрые блоки запираются на друг друга сначала, в то время как более медленные гуляют до остающихся доступных мест реакции.Теперь Ши-Хуи Вонг и его коллеги в Научно-исследовательском институте Scripps в Ла-Хойе, Калифорния, расширили водоем компонентов путем строительства 50 блоков в маске и результата их темпов реакции. Бригада использовала эту информацию для проектирования компьютерной программы, в которой пользователи печатают в последовательности желаемого олигосахарида.
Компьютер производит в большом количестве рецепт точно, замаскировавший стандартные блоки, должен быть макнут в тушеном мясе реакции. До сих пор Вонг и его коллеги сделали два – и олигосахариды с тремя сахаром в минутах.«Это – очень важная работа», говорит Сэмюэл Данишефский, органический химик и эксперт по олигосахариду в Институте Sloan-Кеттеринга Исследований рака и Колумбийском университете в Нью-Йорке. «Это помогает готовить почву для того, что будет автоматизированным синтезом для сложных олигосахаридов».
Но могут потребоваться годы, ученые признают, прежде чем роботы могут оказаться олигосахаридами как те в органе, которые состоят из хорошо более чем 100 сахара.