Yale üniversitesi bilim adamları, kompleks yapının ve enzimlerin düzenlenmesinin çözülmesine yönelik yeni bir yaklaşım benimsemişlerdir. Enzimleri anlamak için yeni bir araç olarak google algoritması benimsenmiştir.
Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı’nda bu hafta online olarak yayınlanan yeni bir çalışmada, kimya profesörü Victor Batista ve meslektaşları, çoğu mikroorganizmalar için gerekli olan bir bakteriyel enzimin düzenlenmesinde anahtar amino asitleri tanımlamak için Google algoritması Pagerank sistemini kullanmışlardır.
Enzimler, yaşam için gerekli olan kimyasal reaksiyonları hızlandıran eşsiz özelliklere sahip biyomoleküllerdir. Bu kimyasal tepkimeler normal olarak enzimin aktif bir bölge olarak bilinen küçük bir kısmında gerçekleşmesine rağmen, reaksiyonun hızlanması genellikle bir molekülün enzimin farklı bir bölümünde bağlanmasıyla düzenlenir. Bağlanma pozisyonu allosterik site olarak bilinir.
Onlarca yıllık çalışmaya rağmen, bilginin allosterik siteden aktif siteye nasıl aktarıldığı hala anlaşılamamıştır. Zorluğun çoğu, dahil olan çok sayıda atom ile ve enzimlerin büyük yapısal esnekliğiyle ilgilidir.
Yale ekibi, benzer bir sorunun bilgisayar bilimi alanında yıllar önce ele alındığını belirtti. Google’daki araştırmacılar, her internet sayfasının önemini diğer İnternet sitelerinin bağlantılarının sayısı ve kalitesi açısından önemini belirtmek için PageRank’i kullanarak internetteki bilgi akışını incelediler.Enzimleri anlamak içinde amino asitler incelendi.
Google Pagerank
Google’ın internet sitelerini ayrımak için kullandığı pagerank sistemi yıllarca aktif olarak google tarafından kullanılmıştır. Temel olarak bir internet sitesinin diğer sitelerden aldığı bağlantıları değerlendirmekteydi. Günümüzde aktif olarak önemi yitirmiş olarak görünsede bu sistem google için hala etkili ve önemli bir algoritma olarak durmaktadır. Enzimleri anlamak içinde bu algoritma kullanılabilir hale gelmiştir.
“Bu problem, allosterizmi karakterize eden uzak siteler arasındaki bilgi alışverişine tamamen benzer”, diyor Batista’nın laboratuvarında doktora sonrası bir çalışma ve çalışmanın ilk yazarı Uriel Morzan. “Her bir atomdan gelen bilgilerin, bir allosterik aktivatörün enzime bağlanmasıyla nasıl değiştiğini bulmakla, aktive edilen bilgi kanallarını bulmak mümkündür.”
IGPS Enzimi
Yale üniversitesi araştırmacıları, çoğu mikroorganizmada bulunan bir bakteri enzimi olan imidazol gliserol fosfat sentazında (IGPS) allosterik işlem için önemli amino asitleri tanımladılar.
Araştırma, yeni antibiyotiklerin, pestisitlerin ve herbisitlerin gelişimine yol açabilecek IGPS aktivitesi ile ilgili ek deneylerin yolunu açmaktadır.
“Veri bilimi yöntemlerinin teorik kimya alanına girmeye başlaması, son teknoloji moleküler dinamik simülasyonları ve nükleer manyetik rezonans (NMR) spektroskopisi ile birleştirildiğinde katalitik moleküler sistemlerin temel yönlerini anlamak için yeni araçlar sunması heyecan vericidir. “Yale’in Batı Kampüsü’nün Enerji Bilimleri Enstitüsü üyesi olan Batista,” dedi.
Yale kimyacısı ve moleküler biyofizik ve biyokimya profesörü J. Patrick Loria şunları ekledi: “Deneysel NMR ve bilişimsel araçların sinerjik birleşimi, biyolojik işleve daha derin bir bakış açısı kazandırır ve teorisyenler arasındaki işbirliğinin önemini gösterir. ve deneyciler. ”
Çalışmanın diğer ortak ilk yazarı Los Alamos Ulusal Laboratuvarı’ndan Christian Negre’dir. Ortak yazarlar Yale’den Batista ve J. Patrick Loria; Eski Yale araştırmacıları Heidi Hendrickson, Rhitankar Pal ve George Lisi; Lyon Üniversitesi’nden Ivan Rivalta; ve Yeni Güney Galler Üniversitesi’nin Junming Ho.
Araştırma kısmen Ulusal Sağlık Enstitüleri ve Ulusal Bilim Vakfı tarafından desteklenmiştir.
Kimya kategorisinde diğer yazılar için linki tıklayabilirsiniz.
kaynak: scitechdaily.com
