Araştırmacılar, Proteinlerin En Net İmajını Kaydetti

Işığa reaksiyon olarak yapılarını değiştiren proteinler o denli çok süratli hareket ediyor ki, yapılarının incelenmesi için imajının kaydedilmesi mümkün olmuyordu. ABD’deki Wisconsin Milwaukee Üniversitesi ve Almanya’daki Hür Elektron Lazer Bilimi Merkezi’nden bir araştırma takımı, proteinlerin yapısal değişikliklerini incelemek için yeni bir çalışma yaptı.

Nature dergisinde yayınlanan çalışmanın araştırma grubu, protein yapılarının ışığa reaksiyon olarak nasıl hal değiştirdiğini yapay zeka teknolojileri sayesinde incelemeyi başardı. Araştırmacılar kuantum mekanik hesaplamalarla proteinlerin şimdiye kadarki en kesin kaydını oluşturdu.

Şimdiye kadarki en net imaj oluşturuldu

Bu, fotosentetik bakterilerden gelen bir proteinin ışığa reaksiyon olarak nasıl form değiştirdiğini ortaya koyan deneyin tasviri.

Işıkla uyarılan protein (PYP), ışığı emdiğinde gücünü de emer ve kendisini de tekrar düzenler. Şimdiye kadar proteinlerin ışık kaynaklı değişikliklerinin anında gerçekleştiği söyleniyordu. Bilim insanları “an”ın ölçülemez olmadığını, proteinlerinde saniyenin dörtte biri (femtosaniye) olarak bilinen kısa bir müddette gerçekleştiğinin altını çizdi. Bu kadar kısa müddette gerçekleşen hareketin kaydedilmesi ise pek mümkün olmuyordu.

Işığa hassas proteinlerin hareketlerinin incelendiği deneyde, yapay zeka teknolojisi ve kuantum teorisi ile geliştirilen mekanik bir sistem kullanıldı. Araştırmacılar yeni teknoloji ile protein içindeki elektronların nasıl hareket ettiğini gösteren anlık manzarayı kaydetmeyi başardı. Yapay zeka teknolojisi sayesinde kaydedilen imaj, insan gözünün algılayabileceği kadar yavaşlatıldı. Çalışma sayesinde molekül içindeki hareketlerin, her şeyin yapısını nasıl değiştirdiği gözlendi.

Proteinin ışığa reaksiyonu daha evvel hiç bu kadar güzel gözlemlenmemişti. Arizona Eyalet Üniversitesi’nden Petra Fromme, çalışmada kullanılan kuantum teorisi ve yapay zeka birleşiminin, gelecekteki ışığa hassas molekül araştırmaları için umut vaat ettiğini söyledi. Hamburg Üniversitesi’nde fizikçi olan Coauthor Robin Santra, “Modern deneysel tekniklerin teorik fizik ve matematikten gelen fikirlerle birleşimi, daha fazla ilerlemeyi getirecektir” dedi.