طور باحثون بوليمرات غير متجانسة عشوائية (RHPs) تحاكي الإنزيمات، مما قد يحدث ثورة في التحفيز الصناعي وتطوير الأدوية، وفقًا لدراسة نشرت في مجلة Nature. استوحى الفريق، من المواقع النشطة لما يقرب من 1300 من البروتينات الفلزية، وصمموا هذه البوليمرات غير المتجانسة العشوائية باستخدام طريقة التخليق في وعاء واحد، مما أدى إلى إنشاء إنزيمات اصطناعية بشكل فعال.
تعالج الدراسة تحديًا طال أمده في علم المواد: تكرار الوظائف المعقدة للبروتينات باستخدام مواد اصطناعية. في حين أن العلماء أحرزوا تقدمًا في محاكاة التسلسل الهرمي الهيكلي للبروتينات، فقد ثبت أن تحقيق التشابه الوظيفي أمر صعب. يقترح الباحثون أنه من خلال التحكم بعناية في الترتيب المكاني والزماني للسلاسل الجانبية في البوليمرات، يمكنهم تكرار سلوكيات البروتين، حتى مع وجود كيمياء أساسية مختلفة عن تلك الموجودة في البروتينات.
"نقدم مونومرات رئيسية باعتبارها مكافئات للبقايا الوظيفية للبروتين ونقوم بتعديل الخصائص الكيميائية لقطاعات تحتوي على مونومر رئيسي بشكل إحصائي، مثل كره الماء القطاعي"، كما ذكر الباحثون في ورقتهم البحثية. يسمح هذا النهج للبوليمرات غير المتجانسة العشوائية بتشكيل مواقع نشطة زائفة، مما يوفر مونومرات رئيسية ببيئات دقيقة شبيهة بالبروتين. تساعد الحرية الدورانية لسلاسل البوليمر على التعويض عن نقص التسلسل الدقيق للمونومر، وتحقيق سلوك موحد عبر المجموعة الكاملة من الجزيئات.
تداعيات هذا البحث كبيرة. الإنزيمات هي محفزات حاسمة في مجموعة واسعة من العمليات الصناعية، من إنتاج المستحضرات الصيدلانية إلى تخليق الوقود الحيوي. ومع ذلك، يمكن أن تكون الإنزيمات الطبيعية باهظة الثمن في إنتاجها وغالبًا ما تتطلب ظروفًا محددة لتعمل على النحو الأمثل. توفر بدائل الإنزيمات، مثل هذه البوليمرات غير المتجانسة العشوائية، بديلاً أرخص وأكثر قوة.
تم توجيه تصميم هذه البوليمرات غير المتجانسة العشوائية من خلال تحليل المواقع النشطة للبروتينات الفلزية، وهي بروتينات تحتوي على أيونات معدنية. غالبًا ما تلعب هذه الأيونات المعدنية دورًا حاسمًا في النشاط التحفيزي للإنزيم. من خلال فهم البيئة الكيميائية المحيطة بهذه الأيونات المعدنية، تمكن الباحثون من تصميم بوليمرات غير متجانسة عشوائية يمكنها تكرار هذه البيئة وتعزيز تفاعلات تحفيزية مماثلة.
كان استخدام الذكاء الاصطناعي في تحليل الكم الهائل من البيانات حول هياكل ووظائف البروتين أمرًا بالغ الأهمية لنجاح هذا المشروع. يمكن لخوارزميات الذكاء الاصطناعي تحديد الأنماط والعلاقات التي يصعب أو يستحيل على البشر اكتشافها، مما يسرع عملية التصميم. وهذا يسلط الضوء على الدور المتزايد للذكاء الاصطناعي في علم المواد واكتشاف الأدوية.
"إن الاستفادة من الحرية الدورانية للبوليمر يمكن أن تخفف من أوجه القصور في خصوصية تسلسل المونومر وتحقق توحيد السلوك على مستوى المجموعة"، كما لاحظ الباحثون، مؤكدين على أهمية ديناميكيات البوليمر في تحقيق سلوك شبيه بالإنزيم.
يمثل تطوير هذه المحاكيات الإنزيمية خطوة مهمة إلى الأمام في مجال المواد المستوحاة من علم الأحياء. في حين أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتحسين أدائها واستكشاف إمكاناتها الكاملة، فإن هذه البوليمرات غير المتجانسة العشوائية تحمل وعدًا لمجموعة واسعة من التطبيقات، من التحفيز الصناعي إلى المعالجة البيئية. تتضمن الخطوات التالية اختبار هذه البوليمرات غير المتجانسة العشوائية في تفاعلات تحفيزية مختلفة واستكشاف إمكاناتها للاستخدام في توصيل الأدوية والتطبيقات الطبية الحيوية الأخرى.
Multi-Source Journalism
This article synthesizes reporting from multiple credible news sources to provide comprehensive, balanced coverage.
Deep insights powered by AI
Continue exploring
Austrian Olympic medalist Katharina Liensberger will unfortunately miss the upcoming Milano Cortina Winter Olympics due to a severe knee injury sustained during training. This setback highlights the physical risks in high-performance sports and removes a key competitor from the anticipated face-off with Mikaela Shiffrin, impacting the dynamics of the competition.
Several Middle Eastern and Asian countries are urging Israel to remove restrictions on humanitarian aid entering Gaza, where nearly 1.9 million displaced Palestinians face dire conditions exacerbated by winter storms. The nations emphasize the urgent need for essential supplies like shelter, medicine, and clean water, calling on the international community to pressure Israel to ease access. This situation highlights the complex interplay between geopolitical constraints and the ethical imperative to provide humanitarian assistance, a challenge that AI-driven logistics and resource allocation systems could potentially help address in future crises by optimizing aid delivery routes and needs assessments.
تسلط بؤرة متزايدة لتفشي الحصبة في ولاية كارولينا الجنوبية، مع تسجيل 185 حالة، الضوء على التحديات العالمية المستمرة في الحفاظ على حالة القضاء على المرض على الرغم من توافر لقاحات فعالة مثل لقاح الحصبة والنكاف والحصبة الألمانية (MMR). يعكس هذا الوضع مخاوف دولية أوسع نطاقًا بشأن التردد في تلقي اللقاحات وتأثيره المحتمل على الصحة العامة، لا سيما مع ارتفاع حالات تفشي الحصبة في جميع أنحاء العالم، مما يهدد التقدم المحرز في استئصال المرض. تواجه الولايات المتحدة، مثلها مثل الدول الأخرى، تحدي الموازنة بين احتياجات الصحة العامة والمعتقدات الفردية وسط تصاعد عالمي في المعلومات المضللة حول اللقاحات.
قام عمدة مدينة نيويورك المنتخب حديثًا، زوهان مامداني، بإلغاء سريع لمراسيم مؤيدة لإسرائيل سنها سلفه، مما أثار إشادة من مناصري فلسطين وإدانة من الحكومة الإسرائيلية. وشملت هذه الأوامر التنفيذية، التي أصبحت الآن لاغية وباطلة، قيودًا على مقاطعة إسرائيل واعتماد تعريف مثير للجدل لمعاداة السامية، مما أثار مخاوف بشأن حرية التعبير واحتمال فرض رقابة مدفوعة بالذكاء الاصطناعي على الخطاب السياسي.
سيظل برايان كول، المتهم بزرع قنابل أنبوبية بالقرب من مقري اللجنة الوطنية الجمهورية واللجنة الوطنية الديمقراطية قبل أحداث الشغب في الكابيتول في 6 يناير، قيد الاحتجاز، حيث اعتبره القاضي خطرًا مستمرًا على السلامة العامة. تسلط هذه القضية الضوء على التداعيات القانونية المستمرة لأحداث الشغب في الكابيتول والتحديات التي تواجه تقييم التهديدات المحتملة للمؤسسات الديمقراطية. وبحسب ما ورد، اعترف المشتبه به، مما يؤكد تعقيدات النية واحتمال وقوع أعمال عنف ذات دوافع سياسية.
تقوم شركة تسجيلات الكي-بوب Ador بمقاضاة عضوة فرقة NewJeans دانييل مارش، وأحد أفراد عائلتها، ومنتجهم السابق بملايين الدولارات بعد نزاع دام عامًا تضمن مزاعم بسوء المعاملة ومحاولة فاشلة لإنهاء عقودهم، مما يسلط الضوء على التحديات القانونية والتعاقدية المعقدة داخل صناعة الكي-بوب. هذه الدعوى القضائية، التي تأتي في أعقاب حكم قضائي بأن الفرقة يجب أن تحترم عقودها، تثير تساؤلات حول حقوق الفنانين، والمعاملة العادلة، وديناميكيات القوة بين شركات الإنتاج والفنانين في عالم الكي-بوب شديد التنافسية.
انضمت ابنة كيم جونغ أون، كيم جو-آي، إلى والديها في قصر كومسوسان للشمس، مسجلة ظهورها العلني الأول في الضريح ومعززة التكهنات حول خلافة محتملة لها. دورها المتزايد الوضوح في وسائل الإعلام الحكومية، إلى جانب هذه الزيارة، يشير إلى إضفاء طابع رسمي محتمل على منصبها كوريثة ظاهرة، وفقًا للمحللين والاستخبارات الكورية الجنوبية.
وسط تصاعد التوترات، دعا الرئيس الفنزويلي نيكولاس مادورو الولايات المتحدة إلى الدخول في محادثات دبلوماسية، محذرًا من صراع مطول يذكرنا بالحرب في العراق. تأتي هذه الدعوة في أعقاب اتهامات من الولايات المتحدة بأن مادورو يقود منظمة إرهابية مخدرة وتقارير غير مؤكدة عن غارة جوية أمريكية على الأراضي الفنزويلية، مما يثير مخاوف بشأن تدخل أجنبي محتمل في البلاد.
يرى الخبراء أن حزمة المساعدات الأمريكية البالغة 2 مليار دولار، على الرغم من سخائها الظاهر، قد تجبر الأمم المتحدة على إعطاء الأولوية لأجندة واشنطن السياسية بسبب المطالب الصارمة لإدارة الأموال وتخصيصها. هذا التحول يثير مخاوف بشأن نظام مساعدات إنسانية أقل مرونة وربما متضائل، خاصة وأن الولايات المتحدة تستبعد دولًا مثل أفغانستان واليمن من قائمة المستفيدين ذوي الأولوية.
تم اكتشاف محرقة جثث عمرها 9500 عامًا تحتوي على بقايا امرأة بالغة في ملاوي، مما يوفر نظرة ثاقبة غير مسبوقة على الطقوس الجنائزية لمجتمعات الصيد وجمع الثمار الأفريقية القديمة. هذا الاكتشاف، وهو أقدم حرق جثث متعمد مؤكد في أفريقيا، يتحدى الافتراضات السابقة حول تعقيد وممارسات هذه المجتمعات المبكرة، مما يسلط الضوء على الحاجة إلى مزيد من البحث في تطور السلوك الطقسي البشري.
يواجه سائق أنتوني جوشوا اتهامات في نيجيريا بالقيادة المتهورة عقب حادث مميت أودى بحياة اثنين من أعضاء فريق الملاكم. يسلط الحادث الضوء على الدور الحاسم لأنظمة النقل المسؤولة القائمة على الذكاء الاصطناعي والتأثير المجتمعي المحتمل للمركبات ذاتية القيادة، خاصة فيما يتعلق بلوائح السلامة وإنفاذها.
أكدت مصادر إخبارية متعددة أن مؤشر FTSE 100 وصل إلى مستوى قياسي بلغ 10,000 نقطة في أول يوم تداول من العام، مدفوعًا بالأداء القوي في قطاعات التعدين والدفاع والبنوك. يمثل هذا الإنجاز زيادة بأكثر من 21٪ عن العام السابق، مما يعود بالفائدة على المستثمرين، على الرغم من أن أداء المؤشر ليس انعكاسًا مباشرًا للاقتصاد البريطاني.
Discussion
Join the conversation
Be the first to comment