Jannah Theme License is not validated, Go to the theme options page to validate the license, You need a single license for each domain name.
منوعات

جائزة نوبل في الكيمياء تُمنح لإتقان هياكل البروتينات


تعلن لجنة جائزة نوبل عن الفائزين بجائزة الكيمياء في الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم في ستوكهولم

جوناثان ناكستراند / وكالة الصحافة الفرنسية عبر Getty Images

منحت جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2024 إلى ديفيد بيكر وديميس هاسابيس وجون جامبر لجهودهم في فهم بنية البروتينات، التي تلعب أدوارًا حيوية في جميع الكائنات الحية. قام هاسابيس وجمبر، من شركة جوجل ديب مايند، بتطوير ذكاء اصطناعي يتنبأ ببنية البروتينات. تم تكريم بيكر، من جامعة واشنطن في سياتل، لعمله في تصميم بروتينات جديدة.

البروتينات هي الجزيئات التي تجعل الحياة تحدث. تتكون جميع الآلات الرئيسية للحياة من البروتينات، بدءًا من العضلات التي تمدنا بالطاقة والجزيئات التي تقرأ وتنسخ الحمض النووي إلى الأجسام المضادة التي تحمينا من العدوى.

وقال هاينر لينكه، رئيس لجنة نوبل للكيمياء، في مؤتمر صحفي: «لفهم الحياة، عليك أولاً أن تفهم شكل البروتينات».

تتكون جميع البروتينات من سلاسل من الأحماض الأمينية، ويوجد حوالي 20 نوعًا مختلفًا من هذه المركبات. يتم تحديد شكل البروتينات من خلال تسلسل الأحماض الأمينية، ولكن الطريقة التي تطوى بها السلاسل معقدة للغاية، مما يجعل التنبؤ ببنية البروتين من خلال تسلسله أمرًا صعبًا للغاية.

وقال لينكي: “على مدى عدة عقود، كان هذا يعتبر مستحيلا”.

طورت عدة فرق طرقًا حسابية مختلفة للتنبؤ بهياكل البروتين، لكن دقتها كانت منخفضة. ثم قام هاسابيس وجمبر بتطوير ذكاء اصطناعي يسمى AlphaFold.

كان الإصدار الأول من AlphaFold، الذي تم الكشف عنه في عام 2018، بمثابة تحسين للطرق الأخرى. أما الاختبار الثاني، الذي صدر في عام 2020، فكان بمثابة قفزة هائلة إلى الأمام، حيث تنبأ بثلثي هياكل البروتين بدقة تزيد عن 90%.

بحلول عام 2022، تم استخدام AlphaFold للتنبؤ ببنية جميع البروتينات المعروفة تقريبًا، مع إتاحة النتائج مجانًا.

وقال يوهان أكفيست، عضو لجنة جائزة نوبل للكيمياء: «لقد كان إنجازًا هائلاً». “هذا مصدر رائع للأبحاث الكيميائية والبيولوجية.”

لقد ظل بيكر يعمل منذ فترة طويلة على مشكلة معاكسة، ألا وهي تصميم بروتين ذي البنية المرغوبة. الاحتمالات هنا لا حصر لها – يمكن استخدام بروتينات جديدة لفعل أي شيء تقريبًا، بدءًا من علاج الأمراض وحتى إنشاء آلات نانوية معقدة.

وقال أكفيست: “لقد فتح ديفيد بيكر عالماً جديداً تماماً من البروتينات لم نشهده من قبل”. “إنه تطور مذهل.”

أنشأ بيكر برنامجًا يسمى Rosetta للقيام بذلك، وهو متاح مجانًا أيضًا. لقد أظهر هو وفريقه لأول مرة أن روزيتا عملوا في عام 2003، عندما صمموا بروتينًا، وصنعوه، ثم استخدموا تقنية تسمى X-crystalography لإظهار أن له البنية المصممة.

في حين وصف أكفيست هذا العمل الذي أُجري عام 2003 بأنه “الإنجاز الكبير”، إلا أن البروتين الذي تم إنشاؤه كان صغيرًا وبسيطًا ولم يفعل أي شيء.

ووصف بيكر نفسه العملية بأنها أكثر تدريجية. وأضاف: “لقد حدث ذلك بالفعل على مدى سنوات عديدة”. “على مدار العشرين عامًا الماضية، تمكنا من تصميم بروتينات ذات وظائف أكثر تعقيدًا وقوة.”

قال بيكر: “مع تقدمنا ​​في هذا المجال، أصبح نطاق التطبيقات أكثر إثارةً”. لقد كان هذا الانفتاح الهائل للاحتمالات، لأن البروتينات الموجودة في الطبيعة تقوم بأشياء كثيرة ومختلفة. إنهم يتوسطون في جميع العمليات في أجسامنا وفي جميع الكائنات الحية.

كما أشاد بيكر لزملائه قائلاً: “لقد وقفت على أكتاف العمالقة. لقد كان لدي، طوال مسيرتي المهنية، زملاء رائعون للغاية للعمل معهم.

وأضاف أن الجائزة جاءت مفاجئة رغم التكهنات باحتمال حصوله عليها. “لقد أصبح يومًا فريدًا ومميزًا.”

وجائزة الكيمياء هي ثالث جائزة نوبل تُمنح حتى الآن هذا العام. في 8 أكتوبر، مُنحت جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2024 إلى جون هوبفيلد وجيفري هينتون لعملهما في مجال الشبكات العصبية الاصطناعية. في 7 أكتوبر، ذهبت جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب لعام 2024 إلى فيكتور أمبروس وغاري روفكون لاكتشافهما أن قطعًا صغيرة من الحمض النووي الريبي (RNA)، تسمى microRNAs، تلعب دورًا رئيسيًا في التحكم في الجينات.

ذهبت جائزة نوبل في الكيمياء العام الماضي إلى ثلاثة من مطوري النقاط الكمومية – وهي جسيمات صغيرة جدًا لدرجة أن خصائصها الكهربائية والبصرية تتأثر بفيزياء الكم.

المواضيع:

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى