طور باحثون بوليمرات اصطناعية تحاكي وظيفة الإنزيمات، مما قد يحدث ثورة في التحفيز الصناعي وتطوير الأدوية، وفقًا لدراسة جديدة نُشرت في مجلة Nature. ركز الفريق على إنشاء بوليمرات غير متجانسة عشوائية (RHPs) تختلف عن البروتينات في أن لديها هياكل أساسية مصنوعة من كيمياء مختلفة، ولكنها لا تزال قادرة على تكرار سلوك البروتينات من خلال التحكم الدقيق في موضع السلاسل الجانبية.
استلهم الباحثون من المواقع النشطة لما يقرب من 1300 بروتين فلزي لتصميم هذه البوليمرات غير المتجانسة العشوائية. استخدموا طريقة التخليق في وعاء واحد، وقدموا مونومرات محددة تعمل كمكافئات للبقايا الوظيفية الموجودة في البروتينات. من خلال تعديل الخصائص الكيميائية للقطاعات التي تحتوي على هذه المونومرات الرئيسية إحصائيًا، تمكنوا من إنشاء مواقع نشطة زائفة توفر بيئة دقيقة شبيهة بالبروتين. هذا النهج، وفقًا للدراسة، يسمح للبوليمرات غير المتجانسة العشوائية بالعمل كمحاكيات للإنزيمات.
إن القدرة على إنشاء محاكيات إنزيمية اصطناعية تعالج تحديًا كبيرًا في علم المواد. في حين أن العلماء نجحوا في تكرار التعقيد الهيكلي للبروتينات، إلا أن تحقيق عدم التجانس الوظيفي الخاص بها ظل بعيد المنال. تشير الدراسة إلى أنه من خلال برمجة الترتيب المكاني والزماني للسلاسل الجانبية على المستوى القطاعي في البوليمرات، فمن الممكن تحقيق سلوكيات شبيهة بالبروتين. علاوة على ذلك، يمكن للحرية الدورانية الكامنة في البوليمرات أن تعوض عن نقص الخصوصية الدقيقة لتسلسل المونومرات، مما يؤدي إلى سلوك موحد عبر مجموعة البوليمرات.
قال المؤلف الرئيسي للدراسة: "نعتقد أن هذا النهج يفتح آفاقًا جديدة لتصميم المواد الوظيفية". "من خلال الاستفادة من مبادئ المواقع النشطة للبروتين وتطبيقها على البوليمرات الاصطناعية، يمكننا إنشاء محفزات بخصائص مصممة خصيصًا."
تمتد آثار هذا البحث إلى مجالات مختلفة. في التحفيز الصناعي، يمكن أن تقدم البوليمرات غير المتجانسة العشوائية بدائل أكثر قوة وفعالية من حيث التكلفة للإنزيمات التقليدية. في تطوير الأدوية، يمكن استخدامها لإنشاء عوامل علاجية جديدة تستهدف عمليات بيولوجية محددة. كان استخدام الذكاء الاصطناعي في تحليل المواقع النشطة للبروتين الفلزي أمرًا بالغ الأهمية لعملية التصميم. تم استخدام خوارزميات التعلم الآلي لتحديد الميزات الهيكلية والكيميائية الرئيسية التي تساهم في النشاط الإنزيمي، والتي بدورها أبلغت عن اختيار المونومرات وترتيبها في البوليمرات غير المتجانسة العشوائية.
يرى الخبراء في هذا المجال أن هذا التطور يمثل خطوة كبيرة إلى الأمام. قالت الدكتورة إميلي كارتر، أستاذة الهندسة الكيميائية: "هذا نهج ذكي لمحاكاة وظيفة الإنزيم". "يتيح استخدام البوليمرات غير المتجانسة العشوائية مستوى من المرونة وقابلية الضبط يصعب تحقيقه باستخدام هندسة البروتين التقليدية."
تتضمن الخطوات التالية للباحثين تحسين تصميم البوليمرات غير المتجانسة العشوائية لتطبيقات محددة واستكشاف إمكاناتها للاستخدام في البيئات الواقعية. كما يخططون للتحقيق في استخدام الذكاء الاصطناعي لزيادة تحسين عملية التصميم واكتشاف تركيبات جديدة من المونومرات التي يمكن أن تعزز النشاط التحفيزي. يعمل الفريق أيضًا على توسيع نطاق تخليق البوليمرات غير المتجانسة العشوائية لجعلها في متناول التطبيقات الصناعية.
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 Future Perfect التابع لـ Vox توقعاته السنوية لعام 2026، مع التركيز على الأحداث والاتجاهات العالمية الهامة. تم تخصيص احتمالات للتوقعات، التي تتراوح بين حالة الديمقراطية الأمريكية إلى حالات الركود الاقتصادي المحتملة والصراعات الجيوسياسية، لتعكس ثقة الفريق وتعزيز الشفافية. سيتم تقييم دقة هذه التوقعات في نهاية عام 2026، استمرارًا لالتزام الفريق بالصدق المعرفي.
<p>تناقش مقالة حديثة انخفاض شعبية الأنظمة الغذائية النباتية وبدائل اللحوم بعد عقد من النمو، على الرغم من المخاوف المستمرة بشأن الصحة ورعاية الحيوانات والتأثير البيئي لاستهلاك اللحوم. يستكشف المقال الأسباب المحتملة لهذا التحول، بما في ذلك تغير تفضيلات المستهلكين وظهور أنظمة غذائية بديلة.</p>
تبدأ بوغوتا مبادرة رعاية جذرية، "manzana del cuidado" (كتلة الرعاية)، والتي تعترف وتدعم عمل المرأة غير مدفوع الأجر من خلال توفير خدمات مثل رعاية الأطفال والتدريب على المهارات. يهدف هذا النهج المبتكر، الذي يحظى باهتمام عالمي، إلى إعادة توزيع مسؤوليات الرعاية وتمكين المرأة اقتصاديًا واجتماعيًا.
منذ استحواذ إيلون ماسك على تويتر، المعروف الآن بـ X، أصبحت المنصة مساحة مهيمنة للأصوات اليمينية، مما ساهم في تحول ملحوظ في الحرب الثقافية. ومع ذلك، أدت التغييرات في السياسات ورحيل المستخدمين التقدميين إلى صراعات داخلية داخل اليمين، مع تزايد المخاوف بشأن انتشار الآراء المتطرفة ونظريات المؤامرة على المنصة. وقد أثار هذا جدلاً بين المحافظين بشأن اتجاه وتأثير X في ظل ملكية ماسك.
مع تقدم قدرات الذكاء الاصطناعي، يفكر الخبراء في اتخاذ تدابير جذرية للسيطرة على الذكاء الاصطناعي المارق الذي يحتمل أن يكون خطيرًا، بما في ذلك تطوير أنظمة ذكاء اصطناعي مضادة أو استخدام عمليات إغلاق جذرية للبنية التحتية. ومع ذلك، تطرح هذه الحلول تحديات أخلاقية وعملية معقدة، مما يسلط الضوء على الحاجة الملحة إلى بروتوكولات سلامة قوية للذكاء الاصطناعي وتعاون دولي للتخفيف من المخاطر غير المتوقعة.
يستكشف صانعو الأفلام المعاصرون بشكل متزايد المخاوف المحيطة بالأبوة والأمومة في عالم متقلب سياسيًا، ويصورون موضوعات مثل اكتئاب ما بعد الولادة، والصراعات بين الأجيال من أجل التغيير، والضغوط الاقتصادية على الأسر. تقدم هذه الأفلام نظرة صارمة على التحديات التي يواجهها كل من الآباء والأمهات والأطفال في مجتمع اليوم، مما يعكس محادثة ثقافية أوسع حول تعقيدات تربية الأطفال.
استعدوا لتقلب الأمور رأسًا على عقب! حقق مسلسل "Stranger Things" إنجازًا كبيرًا، حيث حصل على أغنيتي "When Doves Cry" و "Purple Rain" الأيقونيتين لبرينس لتقديمهما في الحلقة الختامية، لكن المعركة وراء الكواليس لتأمين هذه الأغنيات الأسطورية كانت أروع من مواجهة ديموجورجون. يسلط هذا الانتصار الموسيقي الضوء على القوة الثقافية للمسلسل وقدرته على التواصل مع الجماهير من خلال اللحظات الموسيقية الموظفة بشكل مثالي، مما يثبت أنه في بعض الأحيان، يمكن للأغنية المناسبة أن تنقذ العالم (أو على الأقل هوكينز، إنديانا).
في خضم مشهد إعلامي عالمي يتصارع مع الحياد، يتبنى برنامج "CBS Evening News"، بقيادة باري فايس وتقديم توني دوكوبيل، شعار "نحن نحب أمريكا" كمبدأ توجيهي، مما يشير إلى تحول نحو موقف تحريري مؤيد للولايات المتحدة بشكل واضح. هذه الخطوة، التي تتناقض مع الموضوعية الصحفية التقليدية، تعكس نقاشًا ثقافيًا أوسع حول الوطنية والتمثيل الإعلامي، مما قد يؤثر على التصورات الدولية للأخبار الأمريكية.
خلال موسم الجوائز هذا، تحظى عدة أفلام باهتمام كبير لتصويرها الخام والصادق للأمومة، حيث تصور قرارات معقدة وتضحيات تثير الجدل. تعكس هذه الروايات حوارًا عالميًا متزايدًا حول التحديات المتعددة الأوجه والتوقعات المجتمعية المفروضة على الأمهات، متجاوزة التمثيلات المثالية.
طور الباحثون بوليمرات غير متجانسة عشوائية (RHPs) تحاكي وظائف الإنزيمات عن طريق تحديد مواقع المونومرات الوظيفية بشكل استراتيجي لإنشاء بيئات دقيقة شبيهة بالبروتين. يسمح هذا النهج المبتكر، المستوحى من المواقع النشطة للبروتينات المعدنية، بالتحفيز في ظل ظروف غير بيولوجية، مما قد يحدث ثورة في التطبيقات الصناعية والطبية الحيوية من خلال تقديم بدائل إنزيمية قوية وقابلة للتكيف.
ابتكر الباحثون "صمامًا فيرميونيًا كيراليًا" جديدًا يفصل الإلكترونات بناءً على كيراليتها باستخدام الهندسة الكمومية للنطاقات الطوبولوجية، مما يلغي الحاجة إلى المجالات المغناطيسية. هذا الجهاز المبتكر، المصنوع من بلورة أحادية من PdGa، يفصل مكانيًا التيارات الكيرالية ذات المغنطة المدارية المتعاكسة، مما يدل على التداخل الكمي ويفتح إمكانيات جديدة للأجهزة الإلكترونية المتقدمة.
في عام 2026، توقعوا تطورات في نماذج الذكاء الاصطناعي الصغيرة التي تتحدى نماذج اللغة الكبيرة، وتقدماً في التجارب السريرية لتحرير الجينات للأمراض النادرة. بالإضافة إلى ذلك، تعتبر مهمة جمع العينات من فوبوس وتأثير تغييرات سياسة الولايات المتحدة في عهد ترامب على العلوم من التطورات الرئيسية التي يجب مراقبتها.
Discussion
Join the conversation
Be the first to comment