Moleküler Aktiflik Simülasyonu
Hayat harekettir. Dolayısıyla, organizmaların çalışmasını anlamak için yapılarındaki atom ile moleküllerinin hareketini ve nasıl bir araya geldiklerini anlamak gerekir. Bilim insanları; moleküler bir sistemdeki tüm atomların aktif hareketini, zamanın bir fonksiyonu olarak veren ‘moleküler aktiflik simülasyonu’ adı verilen bilgisayar programlarını kullanarak inceleyebilme fırsatı yakaladılar.
EPJ Modern Fiziğin Tarihsel Perspektifi dergisinde yayınlanan yeni bir makalenin yazarları: Peking Üniversitesi’nden Daniele Macuglia, Chicago Üniversitesi’nden Benoît Roux, Roma Üniversitesi’nden Giovanni Ciccotti ve bir biyolojik molekülün proteinin ilk moleküler aktiflik simülasyonunu gerçekleştirme teorisini açıklayarak 20. ve 21. yüzyıllarda biyoloji ve fizik bilimlerine damga vuran Kimyager Martin Karplus ile ekibidir. Eski çalışmalara ilaveten; makine öğrenimi araştırmacıları, zamana bağlı aktif hareketlerini ve aralarındaki kuvvetlerin fonksiyonlarını daha iyi anlamak için biyomoleküler simülasyonlar kullanmaktadırlar.
1970’lerin başında fizikçiler ve fizikokimyacılar, soy gazlardan oluşan su ve sıvılar gibi basit maddelerin davranışlarını incelemek için moleküler aktiflik simülasyonunu kullanmaya başladılar. Martin Karplus ve ekibi bu yöntemi ilk kez büyük bir biyolojik moleküle (bir protein) uygulayarak ilerletmişti.
Proteinler, işlevlerinin zaman içinde farklılaşmasından ve bükülme şekillerinden kaynaklanan minyatür makineler olarak düşünülebilir. Karmaşıklıkları nedeniyle, zaman içindeki değişikliklerini takip etmek zordur. Karplus, yaptığı bu yaklaşımı ilk olarak 1977’de bir proteinin ilk moleküler aktiflik simülasyonunu gösteren bir makale ile duyurdu. Arieh Warshel ve Michael Levitt ile yakın zamanlarda yaptığı çalışmalar, kimyasal reaksiyonların doğru bir şekilde modellenmesini sağladı ve bu katkıları 2013 Nobel Kimya Ödülü’ne layık görülerek kabul edildi.
Yazarlar, Karplus’ın 1977’de ki makalesini, hesaplamalı istatistiksel mekaniği biyokimya ile başarılı bir şekilde birleştirmek için yapılan araştırmalara kapıyı açtığını düşünmektedirler.
Kaynak: sciencedaily.com
