Patty Wellborn, British Columbia Universiteti tərəfindən

Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmişdir , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriDr Gino DiLabio və doktorant Hossein Khalilian, kvant Kulomb qarşılıqlı təsirlərinin sərbəst radikallardan istənməyən hüceyrə zədələnməsini necə idarə edə və qarşısını ala biləcəyinə dair tədqiqat məqalələrini müzakirə edirlər. Bu tədqiqat üçün yaradılan şəkil Journal of the American Chemical Society jurnalının üz qabığında yer alıb . Kredit: British Columbia Universiteti

UBC Okanagan kimya tədqiqatçılarından ibarət bir qrup tərəfindən nəşr olunan yeni bir araşdırma, fermentlərin necə işlədiyinə dair böyük bir yenidən düşünmə yaradır. Kvant fenomeni vacib bir fermentə vacib, lakin təhlükəli molekulları idarə etməyə necə kömək edir.

İrvinq K. Barber Elm Fakültəsinin Kimya Departamentinin doktorantı, tədqiqatın həmmüəllifi Hossein Khalilian, biokatalizator olaraq da bilinən fermentlər canlılardakı hər prosesin arxasında duran kiçik maşınlardır. Fermentlər həyat üçün vacib olan molekulları əmələ gətirir, eyni zamanda bizim üçün pis və ya lazımsız olan molekulları parçalayır.

Radikal fermentlər biokimyəvi reaksiyaların geniş spektrini təmin etmək üçün son dərəcə qeyri-sabit molekullar – sərbəst radikallar yaradan biokatalizatorların mühüm sinfini təmsil edir . Azad radikallara çox vaxt mənfi yanaşırlar, Khalilian izah edir. Nəzarətsiz olanlar xərçəng, otoimmün və neyrodegenerativ xəstəliklər kimi ciddi şərtlərə kömək edir. Bununla belə, bu molekullar bir çox bioloji funksiyalar üçün vacibdir və bədən onları normal hüceyrə funksiyalarının bir hissəsi kimi istehsal edir.

Journal of American Chemical Society jurnalının üz qabığında yer alan araşdırma göstərir ki, təbiət bu sərbəst radikalları idarə etmək və arzuolunmaz zərərin qarşısını almaq üçün az tanınan kvant Kulomb qarşılıqlı təsirlərindən istifadə etməklə onları idarə etmək üçün ağıllı bir üsul inkişaf etdirmişdir.

Tədqiqatçılar, Khalilianın kimyəvi boş toplar kimi təsvir etdiyi yüksək reaktiv radikalları istehsal edərək və onlara nəzarət edərək bədənin immun reaksiyasında rol oynayan viperin adlı fermentə diqqət yetirdilər.

“Radikallar faydalı ola bilsələr də, diqqətlə nəzarət edilmədikdə ciddi zərər verə bilərlər” deyir. “Biz bir müddətdir ki, viperinin öz funksiyasını yerinə yetirmək üçün radikallardan istifadə etdiyini bilirik. Amma biz bu radikalı nəzarətdə saxlamaqda kvant mexaniki təsirlərin bu qədər mühüm rol oynayacağını gözləmirdik.”

Kompüter modelləşdirməsindən istifadə edərək fermentləri tədqiq edən Khalilian izah edir ki, viperin bir çox virusa qarşı immun reaksiyanın bir hissəsi kimi aktivləşən antiviral fermentdir. Viperinin davranışını araşdırmaq üçün kompüter simulyasiyaları işləyərkən , o, radikalları nəzarət altına almaq üçün əvvəllər naməlum kvant Kulomb qarşılıqlı təsirləri də daxil olmaqla bir sıra strategiyalardan istifadə etdiyini aşkar etdi.Kredit: Amerika Kimya Cəmiyyətinin jurnalı (2025). DOI: 10.1021/jacs.5c00572

Kulomb qarşılıqlı təsiri statik elektrik yaradan qüvvə kimi müsbət və mənfi yüklər arasında elektrostatik qüvvədir . Simulyasiyalar göstərir ki, bu qarşılıqlı təsirlərin kvant versiyası təbiətin radikal fermentlərdə istifadə etdikləri sərbəst radikalları idarə etmək üçün istifadə etdiyi əsas strategiyadır.

“Bu, gözlənilməz bir şey idi” deyir Khalilian. “Radikal yalnız istədiyiniz reaksiyanı yerinə yetirmək üçün Coulombic qarşılıqlı təsirləri ilə yumşaq bir şəkildə yerində saxlanılırdı. Maqnit yedəkləmə kimi, bu qüvvələr radikalı sabitləşdirmək üçün kifayətdir ki, ferment öz işini görsün.”

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

Normalda, o deyir ki, radikallar hərəkət etməyi və ya başqa şeylərlə tez reaksiya verməyi sevirlər, lakin bu vəziyyətdə nəsə onu hərəkətsiz saxlayırdı.

“Bu qarşılıqlı əlaqələri görmək çətindir və gözdən qaçırmaq asandır” deyir Khalilian. “Ancaq məlum oldu ki, bu çox vacibdir. Onsuz radikal idarə etmək çox qeyri-sabit olardı. Bu, həyəcanvericidir, çünki ilk dəfədir ki, kvant qarşılıqlı təsirlərinin fermentdə bu qədər vacib olduğu göstərilir . Bu, bizə biokimyəvi reaksiyalara baxmaq üçün yeni obyektiv verir.”

Bu tədqiqat kvant Kulomb effektinin radikal fermentlərin universal, lakin qiymətləndirilməmiş xüsusiyyəti olduğuna dair sübutlar təqdim edir. Kəşf dərmanların, fermentlərin və katalizatorların layihələndirilməsinin yeni yollarına səbəb ola bilər.

Baş tədqiqatçı Dr. Gino DiLabio deyir ki, iş bununla bitmir, davam edən tədqiqatlar bu təsirin digər radikal fermentlərə aid olub-olmadığını araşdırır. Təsdiq olunarsa, o, katalizlə bağlı ənənəvi anlayışı yenidən formalaşdıra və biotexnologiyada irəliləyişləri artıra bilər.

Doktor DiLabio əlavə edir: “Bir çox müasir dərmanlar radikallarla əlaqəli reaksiyalara əsaslanır”. “Əgər təbiətin onları necə idarə etdiyini başa düşsək, biz də bunu edə bilərik – bəlkə də daha təhlükəsiz və ya effektiv şəkildə.”

Daha çox məlumat: M. Hossein Khalilian et al, Quantum Coulombic Interactions Radical SAM Viperin/RSAD2-də Azad Radikal Nəzarətdə Vasitəçilik edir, Amerika Kimya Cəmiyyətinin jurnalı (2025). DOI: 10.1021/jacs.5c00572

Jurnal məlumatı: Amerika Kimya Cəmiyyətinin jurnalı 

British Columbia Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir