أداة جديدة لفهم الإنزيمات – غوغل
أداة جديدة لفهم الإنزيمات – غوغل، استخدم أساتذة الكيمياء خوارزمية غوغل “تصنيف الصفحات PageRank” لتحديد الأحماض الأمينية الرئيسية في تنظيم إنزيم بكتيري ضروري لمعظم الكائنات الدقيقة.
اتخذ علماء جامعة ييل Yale مقاربة جديدة لكشف البنية المعقدة وتنظيم الإنزيمات؛ لقد قاموا بالبحث عنها باستخدام غوغل.
في دراسة جديدة نُشرت في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences، استخدم أستاذ الكيمياء فيكتور باتيستا Victor Batista وزملاؤه خوارزمية غوغل “تصنيف الصفحات” لتحديد الأحماض الأمينية الرئيسية في تنظيم إنزيم بكتيري أساسي لمعظم الكائنات الدقيقة.
تعريف الإنزيمات
الأنزيمات هي جزيئات حيوية ذات قدرة فريدة على تسريع التفاعلات الكيميائية الضرورية للحياة. على الرغم من أن هذه التفاعلات الكيميائية تحدث عادة في جزء صغير من الأنزيم – المعروف بالموقع النشط -. إلا أنّ تسارع التفاعل ينظّم عادة من خلال ربط جزيء في جزء مختلف من الأنزيم، يُعرف موضع الربط باسم موقع التفارغ.
يمكنك الاطلاع أيضًا على: الإنزيمات الصناعية تلمح إلى إمكانية الحياة بدون الحاجة إلى (DNA) أو (RNA)
(التفارغ: تغيير في نشاط وتشكيل أنزيم ناتج عن ارتباط مركب في موقع على الأنزيم غير موقع الربط النشط.)
أداة جديدة لفهم الإنزيمات – غوغل ومدي التشابه بينهم
على الرغم من الدراسات التي أجريت خلال عقود. لا يزال من غير المفهوم كيف يتم نقل المعلومات من موقع التبادل إلى الموقع النشط. تتعلق كثير من الصعوبات بالعدد الكبير من الذرات المدروسة والمرونة الهيكلية الكبيرة للأنزيمات.
- لاحظ فريق جامعة ييل أنه تم طرح سؤال مماثل قبل سنوات في مجال علوم الكمبيوتر. حيث درس باحثون في غوغل Google تدفق المعلومات على الإنترنت، باستخدام نظام تصنيف الصفحات؛ للإشارة إلى أهمية كل صفحة انترنت من حيث عدد ونوعية الروابط بالنسبة إلى مواقع الإنترنت الأخرى.
- وقال أوريل مورسان Uriel Morzan وهو زميل ما بعد الدكتوراه في مختبر باتيستا والمؤلف المشارك الأول للدراسة: “إنّ هذه المشكلة مشابهة تمامًا لتبادل المعلومات بين المواقع البعيدة التي تميز التأثير المتفارغ، من خلال معرفة كيفية تدفق المعلومات من خلال كل ذرة مع اختلاف المركب المرتبط في موقع التفارغ. من الممكن العثور على قنوات المعلومات التي يتم تفعيلها.”
أهمية الحموض الأمينية لعملية التفارغ
حدد باحثو جامعة ييل حموض أمينية هامة لعملية التفارغ في إنزيم أميدازول غليسيرول فوسفات سينثساز (IGPS). وهو إنزيم بكتيري وجد في معظم الكائنات الدقيقة، يمهد هذا البحث الطريق لإجراء تجارب إضافية تتعلق بنشاط IGPS. قد تؤدي إلى تطوير مضادات حيوية جديدة ومبيدات حشرية ومبيدات أعشاب.
يمكنك الاطلاع أيضًا على: Apoenzyme صميم الإنزيم
علم البيانات والكيمياء النظرية
“من المثير أنّ طرق علم البيانات بدأت في التعمق في مجال الكيمياء النظرية، ما يوفر أدوات جديدة لفهم الجوانب الأساسية للنظم الجزيئية التحفيزية عند دمجها مع محاكاة ديناميكية الجزيئات الحديثة وطيف الرنين النووي المغناطيسي (NMR)” قال باتيستا، وهو عضو في معهد علوم الطاقة في ييل أيضاً.
وأضاف المؤلف المشارك Patrick Loria باتريك لوريا، وهو أستاذ في جامعة ييل للكيمياء وللفيزياء الحيوية الجزيئية وللكيمياء الحيوية: “إنّ الجمع التآزري بين NMR التجريبي والأدوات الحسابية يمكّن من الرؤية الأعمق في الوظيفة البيولوجية ويوضح أهمية التعاون بين النظريين والتجريبين”.
المصادر:
Yale chemists find a new tool for understanding enzymes — Google- Yale News- Retrieved January 19, 2019, from https://news.yale.edu/2018/12/11/yale-chemists-find-new-tool-understanding-enzymes-google
Negre, CFA., & et al. Eigenvector centrality for characterization of protein allosteric pathways- PNAS 2018; 115(52): E12201-E12208.
