يمكن أن يؤدي هذا الاكتشاف إلى تطوير بوليمرات مرنة اصطناعية جديدة
نجح العلماء في فك رموز بنية البروتين الذي يعطي الأنسجة البشرية خصائصها المرنة. يمكن أن يؤدي هذا الاكتشاف إلى تطوير بوليمرات مرنة اصطناعية جديدة.
استخدم باحثون من جامعة مانشستر، بالتعاون مع علماء من أستراليا والولايات المتحدة الأمريكية، أحدث الأساليب للكشف عن بنية التروبويلاستين، المكون الرئيسي لبروتين الإيلاستين (ويكيبيديا). يسمح هذا البروتين للأنسجة لدى البشر والثدييات الأخرى بالتمدد، على سبيل المثال عندما تتوسع الرئتان وتنقبضان أثناء التنفس أو عندما تتوسع وتنقبض الأوعية الدموية أثناء ملايين نبضات القلب.
وتكشف الدراسة، التي نشرت في المجلة العلمية Proceedings of the National Academy of Sciences، كيف نجح التطور حيث فشل المهندسون حتى الآن في إنتاج جزيء يتمتع بمرونة شبه مثالية من شأنه أن يستمر مدى الحياة.
وقالت الباحثة كلير بالدوك من جامعة مانشستر: "تعتمد جميع الثدييات على بروتين الإيلاستين لتزويد أنسجتها بالقدرة على التمدد والعودة إلى شكلها الأصلي". "هذا المستوى العالي من القدرة البدنية المطلوبة للإيلاستين ناجح ويدوم لفترة أطول بكثير من أي مادة مرنة أخرى يصنعها الإنسان. "إن المجموعة المنسقة للعديد من التروبولستانات التي تشكل الإيلاستين هي التي تمنح الأنسجة قابليتها للتمدد، وهذه المجموعة الرائعة هي التي تساعد على إنتاج أنسجة مرنة من أنواع مختلفة، مثل أنسجة الشرايين والرئة والجلد.
"لقد تمكنا من إظهار أن التروبويلاستين هو جزيء منحني يشبه الزنبرك، وله منطقة "قدم" تساعد على ربطه بالخلايا. وأظهرت تجارب التمدد والاسترخاء أن الجزيء لديه قدرة غير عادية على الاستطالة بمقدار ثمانية من طوله الأصلي ويمكنه بعد ذلك العودة إلى شكله الأصلي دون أي فقدان للطاقة، وهي الخصائص التي تجعله زنبركًا مثاليًا تقريبًا.
يضيف الباحث ويقول: "تُستخدم المكونات المرنة في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بدءًا من الملابس والمركبات وهندسة الأنسجة وحتى السفر إلى الفضاء، لذا فإن فهم بنية التروبويلاستين وخصائصه المرنة يمكن أن يمكّن من تطوير بوليمرات اصطناعية تشبه الإيلاستين". والتي لديها مجموعة متنوعة من التطبيقات الممكنة والعديد من المزايا."
ويوضح أحد الباحثين: "التروبويلاستين هو بروتين صغير يشبه "النابض النانوي" في جسم الإنسان. يقوم جسمنا بتجميع هذه النوابض النانوية معًا لإضفاء المرونة على مجموعة متنوعة من أنواع الأنسجة، مثل الجلد والأوعية الدموية والرئتين.
تعليقات 5
يثمر،
حتى لو لم يكن فك رموز سلسلة الأحماض الأمينية التي يتكون منها البروتين أمرًا معقدًا للغاية، فإنه ليس أمرًا معقدًا بشكل خاص (ولكن أكثر مما تعتقد: سلسلة الحمض النووي الريبي (RNA) التي تُترجم إلى بروتين تخضع "للتحرير" وتقطع على طول (بالطريقة)، تظل هناك خطوة طي البروتين إلى شكله النهائي وهي خطوة معقدة بشكل لا يصدق. ومن أجل فك البنية المكانية للبروتين باستخدام الأشعة السينية، يجب تبلور البروتين، وهذه ليست عملية بسيطة على الإطلاق. تُستخدم الطرق الحسابية أيضًا لتقدير البنية المكانية للبروتين، ويمكنك المشاركة في ذلك هنا:
http://folding.stanford.edu/
سأل تام:
لماذا يعد فك بنية البروتين أمرًا معقدًا للغاية؟
هل الأمر معقد إلى هذا الحد؟ أم أن هناك مشاكل فنية للقيام بذلك؟
شكرا.
نجاح باهر
من المؤكد أن صناعة مستحضرات التجميل سيكون لها أيضًا اهتمام بهذا الأمر
إنه لأمر مدهش، ويبدو وكأنه شيء لديه فرصة للتصغير الحقيقي... الآلات المرنة وجميع أنواع الأشياء الأخرى...!