البروتينات تشكل الكائنات الحية وتركيبتها تحدد خواصها التحفيزية
آخر تحديث GMT05:57:01
 العرب اليوم -

حقبة جديدة في عالم التصوير الطيفي

البروتينات تشكل الكائنات الحية وتركيبتها تحدد خواصها التحفيزية

 العرب اليوم -

 العرب اليوم - البروتينات تشكل الكائنات الحية وتركيبتها تحدد خواصها التحفيزية

دراسة كيمياء البروتين وتركيبته
دبي ـ جمال أبو سمرا

تمثل البروتينات اللبنة الأساسية للحياة، وتلعب تركيبتها الكيميائية دورا مهما في تمكينها من أداء وظائفها البيولوجية، وتركيبتها تحدد خواصها الميكانيكية والتحفيزية (مثل الأنزيمات) .

ووظائف البروتينات تصوغ القالب الذي تتشكل به الكائنات الحية، بحسب مجلة "ساينس ديلي" العلمية، أضف إلى ذلك دور تركيبة البروتين الرئيس في تعرض الإنسان للإصابة بعدد من الأمراض . فعلى سبيل المثال، فالتركيبة الثانوية للبروتين (لولبياً) سواء كان أم مسطحا مثل ورقة بيتا) تلعب دورا أساسيا في آلية الإصابة بأمراض مثل الزهايمر، وباركنسون، وغيرهما من الأمراض العصبية التنكسية .

وعلى الرغم من ابتكار العلماء لطرق متنوعة لدراسة كيمياء البروتين وتركيبته، والتي ساعدت في رسم خارطة لتركيبته الثانوية على مقياس النانومتر، بيد أنه سيبقى بتعقيداته تحدياً يرهق العلماء .

ومؤخراً ابتكر الباحثون تقنية تحليل طيفي بالأشعة الحمراء اسموها " nano-FTIR"، تمكنوا بها من تصوير كيميائي لتركيبة البروتين الثانوية على مقياس النانومتر، وبها أيضاً فكوا ألغاز البروتين وحساسيته الفائقة .

تتكون التقنية من ميكروسكوب ضوئي تحليلي وجهاز فورييه للتحليل الطيفي الذي يعمل بالأشعة تحت الحمراء (FTIR) . (مخترعه عالم الفيزياء جوزيف فورييه لنقل الإشارات بين الحاجز الزماني والتردد) .

واستخدم كثيراً في دراسة التركيب الثانوي للبروتين الذي يصعب تصويره بمقياس النانو . يحوي الجهاز رأساً معدنياً حاداً تضاء بشعاع ليزر الأشعة تحت الحمراء، ويحلل الضوء المشتت الذي تشعه بمحلل فورييه الطيفي . وبهذه التقنية يستطيع الباحثون تفسير التحليل الطيفي لدواخل البروتين بدرجة عالية من الوضوح تقل عن 30 نانومتراً .

يعمل الرأس مثل هوائي لضوء الأشعة تحت الحمراء ويجمعها عند قمته، وبالتالي تعد العدسة النانوية على الرأس مصدراً لضوء الأشعة تحت الحمراء الضئيلة . وضآلتها تجعلها تضيء فقط مساحة لا تزيد على 30*30 نانومتراً، وهو مقياس المركبات البروتينية الكبيرة، بحسب قائد المشروع رينيه هيلنبراند . ولتفسير تعددية النتائج التي تعطيها التقنية حول التحليل الطيفي للبروتين على مقياس النانو، قاس الباحثون فيروسات الطيف تحت الأحمر ذات الخلية الواحدة، وتركيبات الفيريتين (بروتين داخل الخلايا، يتحكم في تخزين وإطلاق الحديد، ويعكس حالة الحديد في الجسم)، والأغشية البنفسجية، والجذر الشعرية الليفية للأنسولين، وتعكس كلها التغيرات في التركيبة الثانوية للبروتين، بحسب إيبان أمينابار الذي قاد التجارب النانوية على المحلل الطيفي، مشيراً إلى أن الفيروسات والفيريتين تتكونان أساساً في شكل لولبي، بينما تتكون جذر الإنسولين الليفية الشعرية في شكل ورقة بيتا المسطحة .

يوضح سايمون بولي عالم الأحياء في الفريق أنه لا يمكن لجهاز التحليل الطيفي FTIR الكشف عن الفيروسات اللولبية في خليط من جذر الأنسولين الليفية وبعض الفيروسات، وباستكشاف تركيبات البروتين النانوية واحدة بواحدة باستخدام جهاز التحليل الطيفي يمكن التعرف بكل وضوح إلى الفيروس اللولبي داخل تركيبة البروتينات على شكل ورقة "بيتا" . وكشفت التجارب المتكررة أن التحليل الطيفي للبروتين باستخدام جهاز التحليل nano-FTIR يتوافق تماماً مع التحليل العادي في حين أن درجة وضوح الصور كانت قد زيدت بأكثر من 100 .

يقول أمينابار: استطعنا قياس الطيف تحت الحمر لجزيئات الفيريتين وحيدة الخلية، وهي تركيبات بروتينية تحوي 24 بروتيناً، وكتلة بروتين فيريتين صغيرة للغاية إذ لا تتجاوز 1 أتوجرام، لكننا تمكناً من التعرف إلى تركيبته اللولبية" . ودرس الباحثون جذر الأنسولين الشعرية وحيدة الخلية، والتي تعتبر نموذجاً لمسببات الأمراض العصبية التنكسية . ومعروف أن جذر الإنسولين الشعرية تحوي في داخلها تركيبة ورقة بيتا إلا أن تركيبتها الكاملة لم تحدد بعد . وبتحليل الجذر الليفية الشعرية للإنسولين باستخدام جهاز nano-FTIR وجد الباحثون تجميعات من تركيبة بيتا والتركيبة اللولبية أيضاً ما يدلل على وجود ترابط بين الجذر الليفية الشعرية، بحسب ألكسندر بيتنر قائد مجموعة التجميع الذاتي في مركز nanoGUNE للأبحاث .

يضيف بيتنر "إن إمكانات جهاز nano-FTIR مذهلة، وبإضافة رؤوس أدق وهوائيات أكثر تطوراً يمكننا في المستقبل التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء للبروتينات وحيدة الخلية، كما يمكن استخدامه في تطبيقات متعددة مثل دراسة التغييرات الهيكلية في التركيبات النشوية على المستوى الجزيئي، وفي رسم خريطة بمقياس النانو للتغيرات التي تحدث للنسيج الطبي الحيوي للبروتين، أو رسم خريطة للبروتينات ذات الأغشية . وربما يؤدي ذلك إلى حقبة جديدة في عالم التصوير الطيفي الحيوي بالأشعة تحت الحمراء، بحسب هيلينبراند .

 

arabstoday

الإسم *

البريد الألكتروني *

عنوان التعليق *

تعليق *

: Characters Left

إلزامي *

شروط الاستخدام

شروط النشر: عدم الإساءة للكاتب أو للأشخاص أو للمقدسات أو مهاجمة الأديان أو الذات الالهية. والابتعاد عن التحريض الطائفي والعنصري والشتائم.

اُوافق على شروط الأستخدام

Security Code*

 

البروتينات تشكل الكائنات الحية وتركيبتها تحدد خواصها التحفيزية البروتينات تشكل الكائنات الحية وتركيبتها تحدد خواصها التحفيزية



الإسم *

البريد الألكتروني *

عنوان التعليق *

تعليق *

: Characters Left

إلزامي *

شروط الاستخدام

شروط النشر: عدم الإساءة للكاتب أو للأشخاص أو للمقدسات أو مهاجمة الأديان أو الذات الالهية. والابتعاد عن التحريض الطائفي والعنصري والشتائم.

اُوافق على شروط الأستخدام

Security Code*

 

البروتينات تشكل الكائنات الحية وتركيبتها تحدد خواصها التحفيزية البروتينات تشكل الكائنات الحية وتركيبتها تحدد خواصها التحفيزية



ارتدت بلوزة عالية العنق وصفّفت شعرها في كعكة أنيقة

سيلين ديون تُعيد تمثيل مَشهد مِن فيلم "تيتانيك" في لاس فيغاس

لاس فيغاس ـ رولا عيسى

GMT 07:45 2019 الإثنين ,25 آذار/ مارس

"ديور" تعتمد 15 إطلالة مستوحاة من "السيرك"
 العرب اليوم - "ديور" تعتمد 15 إطلالة مستوحاة من "السيرك"

GMT 11:43 2015 الجمعة ,02 تشرين الأول / أكتوبر

وجود مياه على سطح المريخ ليس دليلاً على وجود حياة بشرية

GMT 02:34 2012 الأربعاء ,26 كانون الأول / ديسمبر

أكبر تنوع على الإطلاق للحياة البرية في الهند

GMT 00:51 2015 الخميس ,15 كانون الثاني / يناير

10 مهندسات يروين قصص البيوت الحجازية في جدة

GMT 07:30 2014 الأحد ,28 كانون الأول / ديسمبر

الشهراني يؤكد أن مبنى إدارة مرور نجران متهالك

GMT 06:36 2017 الجمعة ,27 تشرين الأول / أكتوبر

زوجان يحولان شقتهما الضيقة إلى منزل واسع من أجل حياة أفضل

GMT 01:16 2015 الأربعاء ,21 كانون الثاني / يناير

المياه الجوفية تغرق الجرف الغربي في المدينة المنورة

GMT 08:46 2018 الإثنين ,24 كانون الأول / ديسمبر

أفضل ست رحلات إلى جزر الكاريبي تُحوّل الحُلم إلى حقيقة

GMT 23:54 2018 الإثنين ,29 كانون الثاني / يناير

"ماركات عالمية" تطرح أزياء محجبات لموسم ما قبل الربيع
 
syria-24

All rights reserved 2019 Arabs Today Ltd.

All rights reserved 2019 Arabs Today Ltd.

Arabstoday Arabstoday Arabstoday Arabstoday
arabstoday arabstoday arabstoday
arabstoday
بناية النخيل - رأس النبع _ خلف السفارة الفرنسية _بيروت - لبنان
arabs, Arab, Arab