Organisch chemici apen de natuur na en maken reuzenmoleculen in mallen

Een mal waarbinnen het grote molecuul dat ze wilden maken precies past. Dat gebruikten scheikundigen van de universiteit van Oxford om een van de grootste moleculen te synthetiseren die ooit door mensen buiten hun lichaam zijn gemaakt (Nature, 6 januari).

De precisie waarmee en de manier waarop mensen in hun eigen cellen grote moleculen als DNA of eiwitcomplexen maken, is voor hedendaagse scheikundigen een lichtend voorbeeld. De natuur gebruikt mallen, zoals de ribosomen. Dat zijn eiwitten die tijdens de synthese van andere eiwitten de verschillende aminozuren met precies de juiste oriëntatie in een groeiende eiwitketen plaatsen.

Als chemici deze methode op de laboratoriumtafel willen nabootsen, moeten ze eerst ook de benodigde mal synthetiseren, en die heeft op zich – voor organisch-chemische begrippen – al enorme afmetingen.

Melanie O’Sullivan en haar collega’s gingen voor het grote molecuul voorlopig uit van simpele moleculaire bouwstenen. Om met deze bouwstenen grotere structuren te maken, maakten ze moleculaire mallen met zes bindingsplaatsen voor de bouwstenen. De mallen waren zo gemaakt dat er steeds twee samenwerkten, met twaalf bindingsplaatsen voor de bouwstenen. Zodra die op hun plaats zaten voerden de onderzoekers een chemische reactie uit waardoor de bouwstenen aan elkaar vast kwamen te zitten en los konden komen uit de mal. Het lijkt te simpel voor woorden, maar het begeleidend commentaar spreekt van een ‘spectaculaire strategie’, die nieuwe nanomaterialen kan opleveren. Rob van den Berg