การทดลองการกระเจิงของนิวตรอนทำให้นักวิจัยในสหรัฐอเมริกาสามารถระบุตำแหน่งที่แม่นยำของอะตอมไฮโดรเจนในโปรตีนโคโรนาไวรัสได้เป็นครั้งแรก วิธีการที่ดำเนินการและเพื่อนร่วมงาน เผยให้เห็นเบาะแสสำคัญว่าการจับตัวกันเกิดขึ้นระหว่างเอนไซม์เฉพาะและสายโซ่โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการจำลองแบบของไวรัสได้อย่างไร การค้นพบของทีมอาจนำไปสู่การออกแบบขั้นสูงของยา
เป้าหมาย
ภายในไวรัส SARS-CoV-2 (ซึ่งเป็นสาเหตุของ COVID-19) ข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการทำซ้ำจะถูกเข้ารหัสบนสายโซ่ของโมเลกุลโปรตีนสองสายที่ทับซ้อนกัน ในการใช้ข้อมูลนี้ ไวรัสจะต้องแบ่งสายโซ่เหล่านี้ออกเป็นโปรตีนที่ทำหน้าที่แต่ละตัวก่อน สิ่งนี้ต้องการเอนไซม์เฉพาะที่เรียกว่าโปรตีเอสหลัก
ซึ่งทำปฏิกิริยากับโซ่โปรตีนที่กลุ่มอะตอมเฉพาะที่เรียกว่า “แอคทีฟไซต์” ปัจจุบัน นักวิจัยมีเป้าหมายที่จะลดการทำงานของเอ็นไซม์เหล่านี้โดยการพัฒนายายับยั้งที่จับกับตำแหน่งที่ใช้งานอยู่อย่างแน่นหนา เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดปฏิกิริยาต่อไป การพัฒนาสารยับยั้งเหล่านี้ต้องการความรู้โดยละเอียด
เกี่ยวกับตำแหน่งของอะตอมไฮโดรเจนภายในเอนไซม์โปรตีเอสหลัก เนื่องจากอะตอมเหล่านี้กำหนดธรรมชาติของพันธะไฮโดรเจนระหว่างเอนไซม์และสายโซ่โปรตีน โดยปกติ ตำแหน่งของอะตอมในโมเลกุลสามารถระบุได้โดยใช้ X-ray อย่างไรก็ตาม เทคนิคดังกล่าวไม่ไวต่อไฮโดรเจน
ดังนั้นทีมจึงใช้การกระเจิงของนิวตรอนแทน ข้อดีอีกประการของการกระเจิงของนิวตรอนคือไม่เหมือนกับเทคนิคเอ็กซ์เรย์ตรงที่ไม่ก่อให้เกิดความเสียหายจากรังสีใดๆ ต่อตัวอย่างผู้เล่นหลัก“ครึ่งหนึ่งของอะตอมในโปรตีนคือไฮโดรเจน อะตอมเหล่านี้เป็นผู้เล่นหลักในการทำงานของเอนไซม์และจำเป็นต่อการจับตัว
ในขณะที่ตำแหน่งของอะตอมไฮโดรเจนสามารถอนุมานได้จากข้อมูลเอ็กซ์เรย์เท่านั้น การกระเจิงของนิวตรอนทำให้โควาเลฟสกีและเพื่อนร่วมงานสามารถระบุตำแหน่งของพวกมันตามความละเอียดของอะตอม สิ่งนี้ช่วยให้สามารถระบุประจุไฟฟ้า ตลอดจนเครือข่ายพันธะไฮโดรเจนที่สลับซับซ้อนทั่วทั้งไซต์
ที่แอคทีฟ
ของเอนไซม์ ขณะนี้ทีมเป็นคนแรกที่ระบุโครงสร้างที่แน่นอนของโปรตีนโคโรนาไวรัส การค้นพบของพวกเขาแสดงถึงความก้าวหน้าที่สำคัญในการทำความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวิธีที่ไวรัส SARS-CoV-2 แพร่พันธุ์ และตอนนี้จะให้ข้อมูลที่สำคัญสำหรับการออกแบบเชิงคำนวณของยายับยั้งที่ปรับให้เหมาะ
กับเป้าหมายสภาพแวดล้อมไฟฟ้าสถิตของเอนไซม์โปรตีเอสหลักโดยเฉพาะ หากมีการสร้างขึ้น ยาดังกล่าวอาจกลายเป็นปัจจัยสำคัญของความพยายามทั่วโลกในการยับยั้งการแพร่กระจายของไวรัสในไม่ช้า
ของยา” “ถ้าเราไม่รู้ว่าไฮโดรเจนเหล่านั้นอยู่ที่ไหนและประจุไฟฟ้ากระจายตัวอย่างไรภายในโปรตีน
โดยทั่วไปแล้ว แบบจำลองทางสถิตินั้นดีกว่าแบบจำลองเชิงพลวัตสำหรับเวลาคาดการณ์ที่สั้น (น้อยกว่าหกเดือน) แต่แม่นยำน้อยกว่าสำหรับเวลานำที่ยาวกว่า ส่วนหนึ่งอาจเป็นเพราะขั้นตอนการเริ่มต้นที่แตกต่างกันซึ่งใช้โดยโมเดล ในความพยายามที่จะปรับปรุงขั้นตอนที่ใช้โดยแบบจำลองการคาดการณ์
แบบไดนามิก แผนการต่างๆ ได้รับการพัฒนาเพื่อใช้ข้อมูลจริงมากขึ้นในการจำลอง การรวมกันของ “การดูดกลืนข้อมูล” และแบบจำลองการไหลเวียนทั่วไปทั่วโลกสำหรับการทำนายสภาพอากาศในระยะสั้นนี้ถูกนำมาใช้ในศูนย์อุตุนิยมวิทยาหลายแห่งทั่วโลก รวมถึงศูนย์พยากรณ์สิ่งแวดล้อมแห่งชาติสหรัฐ
ในเมืองแคมป์สปริง รัฐแมริแลนด์ และทวีปยุโรป ศูนย์พยากรณ์อากาศระยะกลาง ในรีดดิ้งในสหราชอาณาจักรนอกเหนือจากการทำนายรูปแบบปริมาณน้ำฝนในฤดูหนาวต่างๆ ที่มักเกี่ยวข้องกับ (สภาพอากาศเปียกชื้นในแคลิฟอร์เนีย ฟลอริดา อุรุกวัย และแอฟริกาตะวันออก และสภาพอากาศแห้ง
ในภูมิภาคอเมซอนและแอฟริกาตอนใต้) แบบจำลอง ECMWF ยังทำนายรูปแบบสภาพอากาศที่ไม่คาดคิด เช่น สภาพเปียกชื้นใน อินเดียและจีนตะวันออกเฉียงใต้ การขาดความแห้งแล้งในภาคเหนือของออสเตรเลีย และสภาพอากาศที่เปียกชื้นผิดปกติในยุโรปตะวันตกในฤดูหนาวที่ผ่านมา
ปัจจุบัน
เราไม่เข้าใจว่าทำไมเหตุการณ์บางอย่างของ ENSO จึงคาดเดาได้มากกว่าเหตุการณ์อื่นๆ ผู้ตรวจสอบบางคนคาดการณ์ว่าเหตุการณ์บางอย่าง เช่น ภาวะโลกร้อนในปี 1990/4 อาจเป็นอาการของโหมดเสื่อมในระบบควบคู่กับฟิสิกส์ที่แตกต่างอย่างมากกับการเปลี่ยนแปลง
คนอื่นเชื่อว่ากระบวนการสโตแคสติกมีบทบาทสำคัญที่สุดในการกำหนดความสามารถในการทำนายของ มองไปข้างหน้า ทศวรรษที่ผ่านมาประสบความสำเร็จมากมายในการสังเกต ทำความเข้าใจ และทำนาย ENSO มีระบบสังเกตการณ์ ENSO ที่ครอบคลุม แบบจำลองได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อจำลอง
และทำนายความผิดปกติของอุณหภูมิผิวน้ำทะเลแปซิฟิกเขตร้อนที่ระยะเวลารอคอยนานถึงหนึ่งปี และแนวโน้มการคาดการณ์ตามฤดูกาลของความแปรปรวนของสภาพอากาศในระยะสั้นก็ดีขึ้นอย่างรวดเร็ว ปัจจุบัน หนึ่งในกิจกรรมการวิจัยที่สำคัญคือการประเมินความสามารถในการคาดการณ์
ของมหาสมุทรแปซิฟิกเขตร้อนนี้สามารถแปลงเป็นการคาดการณ์สภาพอากาศที่เป็นประโยชน์สำหรับทั้งโลกในช่วงเวลาตามฤดูกาลถึงระหว่างประเทศ แม้ว่าผลกระทบของ ENSO จะเกิดขึ้นทั่วโลก แต่รูปแบบสภาพอากาศที่ผิดปกติไม่ได้เชื่อมโยงกับผลกระทบทั้งหมด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในละติจูดกลาง
ผลกระทบของมันน้อยมากเมื่อเทียบกับความแปรปรวนของบรรยากาศที่เกิดขึ้นภายใน เป็นที่ชัดเจนว่ามีความแปรปรวนของสภาพอากาศในรูปแบบอื่นๆ เช่น ลมมรสุม ซึ่งมีอิทธิพลอย่างลึกซึ้งต่อสภาพอากาศในภูมิภาค รูปแบบเหล่านี้จำนวนมากมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน (และกับ ENSO)
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
