طور باحثون بوليمرات اصطناعية تحاكي وظيفة الإنزيمات، مما يقدم نهجًا جديدًا لإنشاء محفزات اصطناعية، وفقًا لدراسة نشرت في مجلة Nature. ركز الفريق على البوليمرات العشوائية غير المتجانسة (RHPs)، وهي بوليمرات تتكون من مونومرات مختلفة مرتبة عشوائيًا، كوسيلة لتكرار الخصائص الكيميائية والهيكلية المعقدة للبروتينات.
استلهم العلماء من المواقع النشطة لحوالي 1300 من البروتينات المعدنية لتصميم RHPs الخاصة بهم. استخدموا طريقة التخليق في وعاء واحد لإنشاء هذه البوليمرات، ودمجوا المونومرات الرئيسية التي تعمل كمكافئات للبقايا الوظيفية الموجودة في البروتينات. من خلال التحكم الإحصائي في الخصائص الكيميائية للقطاعات التي تحتوي على هذه المونومرات الرئيسية، مثل كراهية الماء القطاعية، تمكن الباحثون من إنشاء مواقع نشطة زائفة توفر بيئة دقيقة شبيهة بالبروتين.
"نقترح أنه بالنسبة للبوليمرات ذات الكيمياء الأساسية المختلفة عن تلك الموجودة في البروتينات، فإن برمجة الإسقاطات المكانية والزمانية للسلاسل الجانبية على المستوى القطاعي يمكن أن تكون فعالة في تكرار سلوكيات البروتين"، كما ذكر الباحثون في ورقتهم البحثية. وأشاروا أيضًا إلى أن حرية الدوران للبوليمرات يمكن أن تعوض عن نقص التسلسل الدقيق للمونومرات، مما يؤدي إلى سلوك ثابت عبر مجموعة البوليمرات.
يمكن أن يكون لتطوير هذه المحاكيات الإنزيمية آثار كبيرة على مختلف المجالات، بما في ذلك الطب وعلوم المواد والمعالجة البيئية. يمكن استخدام الإنزيمات الاصطناعية لتحفيز التفاعلات الكيميائية في العمليات الصناعية، أو تطوير علاجات دوائية جديدة، أو تكسير الملوثات في البيئة.
تسلط الدراسة الضوء على الاهتمام المتزايد بالمواد المستوحاة من علم الأحياء، والتي تسعى إلى تكرار الوظائف المعقدة الموجودة في الأنظمة البيولوجية. في حين أن الجهود السابقة قد ركزت على تكرار الهياكل الأولية والثانوية والثالثية للبروتينات، فإن هذا البحث يؤكد على أهمية عدم التجانس الكيميائي والهيكلي والديناميكي في تحقيق وظائف شبيهة بالبروتين.
أحد التحديات في إنشاء إنزيمات اصطناعية هو تحقيق نفس المستوى من الخصوصية والكفاءة مثل الإنزيمات الطبيعية. تطورت الإنزيمات الطبيعية على مدى ملايين السنين لتحفيز تفاعلات معينة بدقة. أصبح استخدام الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي ذا أهمية متزايدة في هذا المجال، مما يساعد الباحثين على تصميم وتحسين الإنزيمات الاصطناعية بالخصائص المرغوبة. يمكن لخوارزميات الذكاء الاصطناعي تحليل كميات هائلة من البيانات حول هياكل البروتين ووظائفها لتحديد الميزات الرئيسية التي تساهم في النشاط التحفيزي. يمكن بعد ذلك دمج هذه الميزات في تصميم البوليمرات الاصطناعية.
يعتقد الباحثون أن المزيد من تطوير RHPs وغيرها من المحاكيات الإنزيمية يمكن أن يؤدي إلى جيل جديد من المحفزات ذات الأداء المحسن والتنوع. من المحتمل أن يركز البحث المستقبلي على تحسين تصميم وتخليق هذه البوليمرات، بالإضافة إلى استكشاف تطبيقاتها المحتملة في مختلف المجالات. يخطط الفريق للتحقيق في استخدام الأساليب القائمة على الذكاء الاصطناعي لزيادة تحسين تصميم RHPs وتحسين نشاطها التحفيزي.
Multi-Source Journalism
This article synthesizes reporting from multiple credible news sources to provide comprehensive, balanced coverage.
Deep insights powered by AI
Continue exploring
As AI capabilities advance, experts are considering extreme measures to control potentially dangerous rogue systems, including deploying counter-AI, targeted internet shutdowns, or even nuclear EMPs. However, these drastic options carry significant risks and highlight the urgent need for robust AI safety protocols and ethical guidelines to prevent such scenarios.
A new TLC docuseries, "The Cult of the Real Housewife," explores the controversial life of "Real Housewives of Salt Lake City" star Mary Cosby, focusing on her marriage and religious practices. The three-part series premiered January 1st and is available to watch on TLC, DirecTV (with a free trial), HBO Max, and Discovery+.
Prince's music experienced a massive surge in Spotify streams, particularly among Gen Z listeners, following the use of "When Doves Cry" and "Purple Rain" in the *Stranger Things* series finale. This highlights the power of AI-driven music placement in film and television to revitalize classic catalogs and introduce them to new audiences, demonstrating the potential for significant revenue generation and cultural impact.
توفيت فيكتوريا جونز، ابنة الممثل تومي لي جونز، عن عمر يناهز 34 عامًا في أحد فنادق سان فرانسيسكو، مما أدى إلى فتح تحقيق في سبب الوفاة. يسلط الحادث الضوء على التقاطع بين الشهرة والمأساة الشخصية، مما يثير تساؤلات حول أخلاقيات وسائل الإعلام والخصوصية في العصر الرقمي، خاصة فيما يتعلق بالنشر السريع للمعلومات.
أكبر مخرجي هوليوود، من بول توماس أندرسون إلى باري جينكينز، يكشفون عن الأفلام التي أثارت إعجابهم سينمائيًا في عام 2025، ويكشفون عن الأفلام التي أشعلت شرارة إبداعهم وربما قليلًا من الحسد! مايكل مان، على سبيل المثال، ينحني إجلالًا لفيلم "Avatar: Fire and Ash" لجيمس كاميرون، مشيدًا ببنائه الغامر للعالم وتقديم عشيرة نافي جديدة شرسة، مما يثبت أنه حتى أكبر الأسماء في مجال الأعمال يصابون بالذهول من صناعة الأفلام الرائدة.
طور الباحثون بوليمرات غير متجانسة عشوائية (RHPs) تحاكي وظائف الإنزيمات عن طريق ترتيب المونومرات بشكل استراتيجي لإنشاء بيئات دقيقة شبيهة بالبروتين. يتيح هذا النهج المبتكر، المستوحى من المواقع النشطة للبروتينات المعدنية، تحفيز التفاعلات في ظل ظروف غير بيولوجية، مما يدل على مسار جديد لتصميم مواد قوية شبيهة بالإنزيمات مع تطبيقات محتملة في مختلف المجالات.
ابتكر الباحثون "صمامًا فيرميونيًا كيراليًا" جديدًا يفصل الإلكترونات بناءً على كيراليتها باستخدام الهندسة الكمومية للنطاقات الطوبولوجية، محققين ذلك دون مجالات مغناطيسية. هذا الجهاز المبتكر، المصنوع من بلورة أحادية من PdGa، يفصل مكانيًا التيارات ذات الكيراليات المتعاكسة، مما يدل على التداخل الكمي ويفتح إمكانيات جديدة للأجهزة الإلكترونية المتقدمة.
في عام 2026، توقعوا صعود نماذج الذكاء الاصطناعي الفعالة والصغيرة التي تتحدى نماذج اللغة الكبيرة الحالية، جنبًا إلى جنب مع التطورات في علاجات تعديل الجينات للأمراض النادرة. ستكون مهمة جمع عينات من فوبوس حدثًا رئيسيًا أيضًا، في حين أنه من المتوقع أن يكون للتغييرات في سياسة العلوم الأمريكية في ظل إدارة ترامب تأثير كبير على المشهد العلمي.
تكشف صور عالية الدقة التقطتها منظومة CHARA أن المستعرات هي انفجارات نجمية معقدة ومتعددة المراحل، مما يتحدى الافتراضات السابقة عن انفجارات مفردة وفورية. تُظهر هذه الملاحظات تيارات غازية متصادمة وانفجارات متأخرة، مما ينتج موجات صدمية تولد أشعة جاما مكثفة وتقدم دليلًا بصريًا مباشرًا يدعم النظريات القائمة. يعيد هذا الاكتشاف تعريف فهمنا للمستعرات على أنها أحداث ديناميكية ومتطورة ذات آثار كبيرة على الفيزياء الفلكية.
الزلازل العميقة غير النمطية، والتي عادة ما تكون أقل تأثيرًا بسبب الصخور الأكثر حرارة والأقل هشاشة، يمكن أن تكون قوية بشكل مفاجئ، كما يتضح من زلزال تشيلي الأخير. وجد الباحثون أن تفاعلًا متسلسلًا فريدًا مدفوعًا بالحرارة داخل وشاح الأرض ضخم الصدع بشكل غير متوقع، مما يتحدى النماذج الحالية ويثير تساؤلات حول تقييم المخاطر الزلزالية في البيئات الجيولوجية المماثلة.
دراسة حديثة من جامعة فرجينيا التقنية تفند الأسطورة القائلة بأن الجسم يعوض عن ممارسة الرياضة عن طريق تقليل إنفاق الطاقة في مناطق أخرى. اكتشف الباحثون أن زيادة النشاط البدني تترجم مباشرة إلى حرق سعرات حرارية يومي أعلى، حيث لا يبدو أن الجسم يعوض الطاقة المستخدمة أثناء التدريبات عن طريق إبطاء الوظائف الأساسية. تعزز هذه النتيجة أهمية ممارسة الرياضة للصحة العامة وإدارة الوزن.
انتقد النائب رو خانا تأخر وزارة العدل في الإفراج عن ملفات إبستين، مؤكدًا أنه كان يجب على وزارة العدل أن تكون أكثر استعدادًا بالنظر إلى الحجم المعروف للمستندات وتقديم قانون الشفافية لملفات إبستين. ويشير خانا إلى أن القضية الأكثر إثارة للقلق هي المستندات التي تحجبها وزارة العدل بنشاط، مما يعني الحاجة إلى مزيد من الشفافية. يسلط هذا الوضع الضوء على تحديات إدارة مجموعات البيانات الكبيرة وأهمية التخطيط الاستباقي في مبادرات الشفافية الحكومية.
Discussion
Join the conversation
Be the first to comment