موسیقی پروتئین‌ها
ترجمه: نغمه عبیری- فیلسوفان پيش از اين در مورد موسیقی کرات صحبت کرده بودند، ایده‌ای که معتقد بود حرکات اجرام آسمانی یک منطق اصولی را بیان می‌کنند و اینکه اندازه‌گیری‌های نجومی و روابط ریاضی با بسیاری از نواها در ارتباط هستند. امروز نوع دیگری از این هماهنگی …
فیلسوفان پيش از اين در مورد موسیقی کرات صحبت کرده بودند، ایده‌ای که معتقد بود حرکات اجرام آسمانی یک منطق اصولی را بیان می‌کنند و اینکه اندازه‌گیری‌های نجومی و روابط ریاضی با بسیاری از نواها در ارتباط هستند. امروز نوع دیگری از این هماهنگی در پروتئین‌ها کشف شده است، که ممکن است به همان اندازه غیر قابل شنیدن ولی شاید به همان اندازه زیبا باشد. مشخص شده است که پروتئین‌ها در الگوهای مختلفی ارتعاش پیدا می‌کنند. این الگوهای ارتعاشی ممکن است به پروتئین‌ها کمک کنند تا ساختارهای خود را تغییر دهند و تمامی کارهایی که پروتئین انجام می‌دهد را تحت تاثیر قرار دهد، از گرفتن و تحویل اکسیژن تا کنترل کانال‌های یونی غشا و تکثیر دي.ان.اِ. زندگی به خودی خود در سطح مولکولی ممکن است یک نوع سمفونی باشد.
این موسیقی متشکل از حرکات مولکولی است که ممکن است پروتئین‌ها را قادر سازد شکل خود را به سرعت تغییر دهند به طوری‌که آنها به راحتی می‌توانند به یکدیگر متصل شوند. این نظریه از دهه 60 پژوهش‌ها را تحت تاثیر خود قرار داده است و در عین حال باعث سردرگمی هم شده است. دکتر اندریا مارکلز، استاد فیزیک دانشگاه بوفالو (UB) اشاره می‌کند که این مطالعات نیازمند تجهیزات گرانبهایی هستند. دکتر مارکلز در ادامه افزود که متاسفانه بعضی از دانشمندان این ایده را به تصویب رسانده‌اند که یک پروتئین بیشتر شبیه یک اسفنج مرطوب است تا یک زنگ و می‌گویند: "اگر شما برروی یک اسفنج مرطوب ضربه بزنید هیچ صدای مداومی دریافت نخواهید کرد".
دکتر مارکلز به کمک همکارانش از موسسه تحقیقات پزشکی هاپتمن- وود وارد، از یک روش جدید تصویربرداری استفاده کرده‌اند تا بتوانند جزئیات حرکات لیزوزایم، پروتئین ضد باکتری را ببینند. این روش که بر اساس تراهرتز حساس به جهت‌گیری‌های میکروسکوپی در نزدیکی میدان است، از ویژگی جالب پروتئین‌ها استفاده می‌کند و این ویژگی اینست که پروتئین‌ها در فرکانس مشابهی که در آن نور را جذب می‌کنند حرکت می‌کنند.
دکتر مارکلز گفت: "روش ما بسیار ساده‌تر و سریعتر از روش‌هایی است که در پژوهش‌های قبلی از آن استفاده شده بود. در این روش نیازی نیست که پروتئین‌ها تا زیر نقطه انجماد خنک شوند و یا از یک منبع نوری سنکروترون و یا راکتور هسته‌ای و یا تمام چیزهایی که پژوهشگران در گذشته برای تلاش برای بررسی این حرکات استفاده کرده بودند، استفاده شود".
به منظور بررسی ارتعاشات در لیزوزایم، تیم پژوهشگران نمونه‌های بلورهای تکی لیزوزایم سفیده تخم مرغ را در معرض نور با فرکانس‌ها و پولاریزیشن‌های مختلف قرار دادند و نوع نوری را که پروتئین جذب می‌کرد، اندازه‌گیری کردند. این روش به تیم پژوهشی اجازه داد تا مشخص کنند که کدام بخش از پروتئین تحت شرایط زيستی طبیعی ارتعاش پیدا می‌کند. پژوهشگران همچنین موفق به دیدن این مسئله شدند که این ارتعاشات در طول زمان ادامه پیدا می‌کنند. در این مقاله با عنوان Optical measurements of long-range protein vibrations"" که در 16 ژانویه در مجله نیچر منتشر شده است، پژوهشگران نتیجه‌گیری کرده‌اند که روش آنها باعث می‌شود که مهندسی پروتئین بر اساس بهینه‌سازی شبکه‌های دینامیک انجام شود. برای مثال این روش می‌تواند برای ثابت کردن این مسئله استفاده شود که چگونه بازدارنده‌های طبیعی و مصنوعی از طریق مسدود کردن ارتعاشات مورد نظر مانع انجام عملکردهای حياتی پروتئین‌ها می‌شوند.
منبع: http://www.genengnews.com/gen-news-highlights/music-of-the-proteins/81249379/
ترجمه: نغمه عبیری