الكاتبة : ليندساي براونيل
٨ مارس ٢٠١٨
المترجم : أبو طه/ عدنان أحمد الحاجي
المقلة رقم ١٠٢ لسنة ٢٠١٨
التصنيف : ابحاث حيوية
March 8, 2018
By Lindsay Brownell
مقدمة من المترجم
هذا البحث طويل الذيل وتخصصي بامتياز لكن ومن باب لايسقط الميسور بالمعسور ارتأينا ان نترجم جزءًا مقتضباً منه يؤدي الغرض في بيان لمحة من جمال الصنعة الإلهية، تاركين الكثير من الورقة والتي تعنى بالأجزاء التقنية للمتخصصين ان أرادوا مراجعة ذلك في محله .
***النص***
تؤكد مقاربة نمذجة متعددة المقاييس جديدة على أن التكامل الشدي tensegrity هو محدد أساسي للنظم الحية في جميع مستويات المقاييس sizes
في حين أن معظم البيولوجيا والطب تركز على الأدوار الرئيسية التي تلعبها الجينات والمواد الكيميائية في تكوين الأنظمة الحية والتحكم فيها ، فإن الترتيب ( التنظيم) المكاني للمكونات التي تشكل تلك النظم والقوى الفيزيائية التي تمارسها اصبحت وبشكل متزايد مُعتَمَدة ان لها نفس القدر من الأهمية. بدأ الدكتور الطبيب دونالد إنغبر ، المدير المؤسس لمعهد ويز Wyss في جامعة هارفارد ، التحقيق في "هيكلية الحياة architecture of life" هذه منذ أكثر من خمسة وثلاثين عامًا ، واكتشف أن الطبيعة تستخدم مبدأًً هيكلياً معروفًا باسم "التكامل الشدي ( التوتري) tensegrity" لحفظ استقرار أشكال الخلايا الحية وتحديد كيف تستجيب للقوى الميكانيكية.
 |
| أحد أبسط هياكل التكامل الشدي - ثلاثة قضبان صلبة (زرقاء) ثُبتت بشكل مستقر بواسطة خيوط مرنة (سوداء) - يمكن أن تُستخدم أيضًا كنموذج لهياكل البروتين ، حيث يعمل ترتيب معقد من الجزيئات (الأحمر والأزرق) كقضبان في حالة "سبق اختبار الإجهاد عليه" بواسطة روابط هيدروجينية تقارب السلاسل المرنة.. : معهد Wyss في جامعة هارفارد |
في ورقتهم الجديدة ، أظهروا أن هذا النموذج نفسه يكشف عن التكامل التوتري ( الشدي) في العمل عبر مقاييس متعددة الحجم في البنية الهرمية للخلية الحية.
"هذه هي الدراسة الأولى ، على حد علمنا ، والتي توضح الاستمرارية الميكانيكية ، ونقل الإجهاد ، والتغيرات التوافقية التي تنتج عن تحرير الطاقة الكيميائية من المستوى الذري حتى مستوى الخلية بأكملها ، وكذلك كيف يوجه التكامل الشدي هذه التغييرات لدفع الحركة الخليوية ، "كما يقول انغبير.Ingber.
يقول رايلي: "ركزنا أبحاثنا في هذه الورقة على الهياكل على النطاق الخليوي وما هو اصغر من ذلك ، ولكن هذه الطريقة في النمذجة يمكن أيضًا توسيعها لتشمل هياكل أكبر ، بحيث يمكنك وضع نموذج لأي نظام متعدد الأنظمة تقريبًا". يتوقع الباحثون أن مقاربتهم يمكن أن تستخدم لإنتاج نماذج لمجموعة متنوعة من التطبيقات ، من علم الأحياء الميكانيكي إلى نقل الإشارات الخليوية لفك شفرة ركائز الحياة نفسها.
 |
| " في هذه الرسم المتحرك animation لجزيء داينن ، تمثل الخطوط الملونة الروابط بين جميع الذرات المكونة للبروتين. يعكس نمط حركته مبادئ التكامل الشدي tensegrity العامل على مقاييس حجوم مختلفة. : معهد Wyss في جامعة هارفارد |
" التكامل الشدي مثال جيد لمبدأ التصميم البيولوجي الذي استلهمناه هنا في معهد ويز Wyss ، والذي نستفيد منه في تقنيات جديدة" ، كما يضيف انغبير Ingber. "على سبيل المثال ، من خلال العمل مع وليام شيه، قمنا ببناء أجهزة نانوية nanodevices قائمة على التكامل الشدي tingsgrity والتي يمكن برمجتها لتغيير شكلها عند الطلب للتطبيقات الطبية الحيوية ، وبمشاركة راديكا ناغبال ، قمنا بتصميم روبوت نموذجي يغير شكله ذاتياً والذي يمكن أن يؤدي مجموعة متنوعة من المناورات بسرعة أكبر من الروبوتات التقليدية. الآن وبعد أن أصبح لدينا مقاربة لنمذجة تثبت وتضمن دمج التكامل الشدي، نأمل أن نكون قادرين على دراستها وتوظيفها في طرق جديدة تمامًا وغير متوقعة".
المصدر:
https://wyss.harvard.edu/the-architecture-of-life-described-by-computer-modeling/
للمواضيع المترجمة السابقة يرجى زيارة المدونة على هذا العنوان؛
https://adnan-alhajji.blogspot.com/?m=1
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق