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 توقعاتهم السنوية للعام القادم، 2026، مع التركيز على الأحداث والاتجاهات العالمية الهامة. تشمل التوقعات، التي تتراوح بين الاستقرار الجيوسياسي والآفاق الاقتصادية والتحولات الثقافية، احتمالات مُعيَّنة لتعكس ثقة الفريق وتعزيز الشفافية. سيتم تقييم دقة هذه التوقعات في نهاية عام 2026، استمرارًا لالتزام الفريق بالأمانة المعرفية.
تراجعت الأهداف الطموحة لخفض استهلاك اللحوم، والتي برزت في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين بسبب المخاوف الصحية والأخلاقية والبيئية، في السنوات الأخيرة مع انخفاض مبيعات اللحوم النباتية واكتساب الأنظمة الغذائية البديلة زخمًا. يثير هذا التحول تساؤلات حول مستقبل استهلاك اللحوم وصناعة الأغذية النباتية، على الرغم من المخاوف المستمرة بشأن رعاية الحيوان والتأثير البيئي.
تبدأ بوغوتا مبادرة رعاية جذرية، "manzana del cuidado" أو كتل الرعاية، والتي تعترف وتعالج عمل المرأة غير مدفوع الأجر من خلال توفير خدمات مثل رعاية الأطفال والتدريب على المهارات. هذا النهج المبتكر، الذي يقدم شبكات الدعم والموارد، يكتسب اهتمامًا عالميًا كنموذج محتمل للمدن الأخرى لتخفيف العبء غير المتناسب لعمل الرعاية على النساء.
منذ استحواذ إيلون ماسك على تويتر، المعروف الآن بـ X، تحولت المنصة لكي تفضل وجهات النظر اليمينية، مما ساهم في ميزة محافظة ملحوظة في الحرب الثقافية. ومع ذلك، أدى هذا التحول إلى انقسامات داخلية داخل اليمين، حيث تستضيف المنصة بشكل متزايد وجهات نظر متطرفة، مما أثار جدلاً وقلقاً حتى بين بعض المحافظين. إن التغييرات في الإشراف على المحتوى ومدفوعات صناع المحتوى قد شكلت بشكل أكبر البيئة الحالية للمنصة.
مع تقدم قدرات الذكاء الاصطناعي، يفكر الباحثون في اتخاذ تدابير قصوى، مثل نشر ذكاء اصطناعي مضاد، أو عمليات إغلاق مستهدفة للإنترنت، أو هجمات النبض الكهرومغناطيسي (EMP)، للسيطرة على الأنظمة المارقة التي يحتمل أن تكون خطيرة. في حين أن هذه الخيارات قد تحيد التهديد، إلا أنها تشكل مخاطر كبيرة من العواقب غير المقصودة والاضطرابات واسعة النطاق، مما يسلط الضوء على الحاجة الملحة إلى بروتوكولات سلامة الذكاء الاصطناعي والمبادئ التوجيهية الأخلاقية القوية.
ظهرت كيت وينسلت، الممثلة البريطانية الشهيرة، لأول مرة كمخرجة بفيلم "Goodbye June"، وهو دراما عائلية كتبها ابنها، مما يمثل خطوة مهمة في مسيرتها المهنية مع دخولها الخمسينيات من عمرها ودفاعها عن تمثيل أكبر للمرأة في صناعة الأفلام. تعكس خطوة وينسلت اتجاهًا متزايدًا للممثلين المخضرمين الذين ينتقلون إلى الإخراج، مما يساهم في الحوار العالمي حول المساواة بين الجنسين والسيطرة الإبداعية داخل صناعة السينما.
يا محبي برنامج "ربات البيوت"، استعدوا! السلسلة الوثائقية الجديدة على قناة TLC، بعنوان "The Cult of the Real Housewife"، تكشف كل الأسرار عن نجمة برنامج "RHOSLC" ماري كوسبي وكنيستها، Faith Temple Pentecostal، مع مزاعم عن سلوكيات طائفية وإساءات. هذا الكشف المثير يتعمق في زواج كوسبي المثير للجدل من زوج جدتها، واعدًا برحلة جامحة من المؤكد أنها ستثير ضجة لدى الجمهور.
مشهد البث في شهر يناير يشتعل مع كنز دفين لأفضل أفلام عام 2025 التي ستعرض أخيرًا على شاشاتنا! استعدوا للتحول الحائز على جوائز لـ "ذا روك" دواين جونسون في فيلم "The Smashing Machine" وعناوين أخرى مثيرة، بالإضافة إلى لمحة خاطفة عن فيلم "Tron: Ares" المنتظر بشدة، مما يعد بشهر مليء بالأفلام التي لا بد من مشاهدتها لكل أنواع عشاق السينما.
يتحدث غاتين ماتارازو، الذي لعب دور داستن هندرسون في مسلسل "Stranger Things"، عن الحلقة الأخيرة من المسلسل، بما في ذلك خطاب تخرجه، ومصير إليفين، وإمكانية موت داستن. يتأمل ماتارازو في تأثير المسلسل ومرونة الشخصيات، مشيرًا إلى عرض الحلقة الأخيرة في دور السينما وعلى نتفليكس.
ابتكر الباحثون "صمامًا فيرميونيًا كيراليًا" جديدًا يفصل الإلكترونات بناءً على كيراليتها باستخدام الهندسة الكمومية للنطاقات الطوبولوجية، دون الحاجة إلى مجالات مغناطيسية. هذا الجهاز، المصنوع من بلورة أحادية من PdGa، يفصل مكانيًا التيارات ذات الكيراليات المتعاكسة، مما يؤدي إلى تداخل كمي وإظهار إمكانات للأجهزة الإلكترونية المتقدمة.
في عام 2026، توقعوا صعود نماذج الذكاء الاصطناعي الأصغر والأكثر كفاءة التي تتحدى نماذج اللغات الكبيرة في قدرات الاستدلال، جنبًا إلى جنب مع التطورات في التجارب السريرية لتحرير الجينات للأمراض النادرة. بالإضافة إلى ذلك، ستكون مهمة جمع العينات من فوبوس وتأثير تغييرات سياسة الولايات المتحدة في عهد ترامب على المجتمع العلمي من التطورات الرئيسية التي يجب مراقبتها.
أظهرت دراسة حديثة أن جين ADAMTS2 أكثر نشاطًا بشكل ملحوظ في أدمغة الأمريكيين من أصل أفريقي المصابين بمرض الزهايمر، وهو ما يعكس النتائج التي توصل إليها الباحثون في الأفراد البيض، ويشير إلى وجود مسار وراثي مشترك للمرض. يسلط هذا الاكتشاف الضوء على إمكانية تطوير أدوية جديدة مدفوعة بالذكاء الاصطناعي تستهدف هذه الآلية البيولوجية المشتركة، مما يوفر الأمل في علاجات أكثر فعالية وشاملة لمرض الزهايمر.
Discussion
Join the conversation
Be the first to comment