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
أصدر فريق "المستقبل المثالي" التابع لـ "Vox" توقعاته السنوية لعام 2026، مع التركيز على الأحداث والاتجاهات العالمية الهامة. وتغطي التوقعات، المقدمة مع احتمالات مرفقة لتعكس مستويات الثقة، مجموعة من القضايا الحاسمة، من استقرار الديمقراطية الأمريكية إلى حالات الركود الاقتصادي المحتملة والنزاعات الدولية.
إن تجديد التركيز على تقليل استهلاك اللحوم أمر بالغ الأهمية في عام 2026، على الرغم من الانخفاضات الأخيرة في مبيعات اللحوم النباتية والتحول في التصور العام. إن الأثر البيئي للزراعة الحيوانية، إلى جانب المخاوف الصحية والاعتبارات الأخلاقية، يستلزم العودة إلى الأهداف الطموحة لعقد 2010، حيث كان يُنظر إلى تقليل تناول اللحوم على أنه خطوة إيجابية.
تبدأ بوغوتا مبادرة رعاية جذرية، "manzana del cuidado" (كتلة الرعاية)، معترفة بالعمل غير مدفوع الأجر الذي تقوم به النساء ومعالجته من خلال خدمات يسهل الوصول إليها مثل رعاية الأطفال والتدريب على المهارات. هذا النهج المبتكر، الذي يعيد تصور المساحات الحضرية لدعم مقدمي الرعاية، يكتسب اهتمامًا عالميًا كنموذج محتمل لسياسة اجتماعية عادلة.
منذ استحواذ إيلون ماسك على تويتر، المعروف الآن بـ X، تحولت المنصة لتفضيل وجهات النظر اليمينية، مما أدى إلى ميزة محافظة ملحوظة في الحرب الثقافية. ومع ذلك، فقد عزز هذا التحول أيضًا انقسامات داخلية داخل اليمين، حيث تنشأ الخلافات والجدالات من انتشار وجهات النظر المتطرفة على المنصة. يعبر بعض المحافظين الآن عن قلقهم بشأن بروز التعصب ونظريات المؤامرة على X.
مع تقدم قدرات الذكاء الاصطناعي، يفكر الخبراء في اتخاذ تدابير قصوى للسيطرة على الأنظمة المارقة التي يحتمل أن تكون خطيرة، بما في ذلك نشر ذكاء اصطناعي مضاد، أو عمليات إغلاق مستهدفة للإنترنت، أو حتى نبضات كهرومغناطيسية نووية. ومع ذلك، تحمل هذه الخيارات الجذرية مخاطر كبيرة وتسلط الضوء على الحاجة الملحة إلى بروتوكولات سلامة قوية للذكاء الاصطناعي ومبادئ توجيهية أخلاقية لمنع مثل هذه السيناريوهات.
تستكشف سلسلة وثائقية جديدة على قناة TLC بعنوان "The Cult of the Real Housewife" الحياة المثيرة للجدل لنجمة "Real Housewives of Salt Lake City" ماري Cosby، مع التركيز على زواجها وممارساتها الدينية. عُرضت السلسلة المكونة من ثلاثة أجزاء لأول مرة في الأول من يناير وهي متاحة للمشاهدة على TLC و DirecTV (مع نسخة تجريبية مجانية) و HBO Max و Discovery+.
شهدت موسيقى برينس ارتفاعًا هائلاً في عدد مرات الاستماع عبر Spotify، خاصةً بين مستمعي الجيل Z، بعد استخدام أغنيتي "When Doves Cry" و "Purple Rain" في الحلقة الأخيرة من مسلسل *Stranger Things*. يسلط هذا الضوء على قوة التوظيف الموسيقي المدعوم بالذكاء الاصطناعي في الأفلام والتلفزيون لتجديد الكتالوجات الكلاسيكية وتقديمها لجمهور جديد، مما يدل على إمكانية تحقيق إيرادات كبيرة وتأثير ثقافي.
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.
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.
Discussion
Join the conversation
Be the first to comment