«كاوست» توثق الخطوات الأولى لتفكك الحمض النووي DNA

وثقت جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية "كاوست"، عبر دراسة بحثية جديدة، الخطوات الأولى التي يبدأ فيها الحمض النووي في التفكك؛ مما يتيح حدوث سلسلة العمليات اللاحقة في عملية تضاعف الحمض النووي؛ مما يسلط الضوء على الآليات الأساسية التي تمكّن الخلايا من نسخ مادتها الوراثية بدقة كعملية جوهرية للنمو والتكاثر، وفي خطوة أساسية تمكّنه من أداء دوره بوصفه جزيئًا حاملًا للشيفرة الوراثية لكل أشكال الحياة.
وضم الفريق البحثي أستاذ الكيمياء الحيوية المساعد في "كاوست" البروفيسور ألفريدو دي بيازيو، وأستاذ العلوم البيولوجية بالجامعة البروفيسور سمير حمدان، والذي توصل خلال مسيرة الدراسة البحثية عبر استخدام تقنية المجهر الإلكتروني بالتبريد "cryo-EM"، وتقنيات التعلم العميق؛ لملاحظة تفاعل إنزيم الهيليكاز الحلزوني "Simian Virus 40 Large Tumor Antigen" مع الحمض النووي، الذي تم خلاله تقديم أولى خطوات تضاعف الحمض النووي من خلال 15 حالة ذرية؛ توضّح كيف يجبر إنزيم الهيليكاز الحمض النووي على التفكك.
ويُعتبر هذا الإنجاز نقلة نوعية، ليس فقط في مجال أبحاث الهيليكاز، بل أيضًا في دراسة ديناميكيات الإنزيمات بدقة ذرية، فعند ارتباط الهيليكاز بالحمض النووي يبدأ في "إذابة" الروابط الكيميائية التي تُبقي الحلزون المزدوج مترابطًا، ثم يعمل على فصل الشريطين ليسمح لبقية الإنزيمات باستكمال عملية النسخ، ولا يمكن بدون هذه الخطوة الأولية للحمض النووي أن يُنسخ، ما يجعل من إنزيمات الهيليكاز بمثابة "آلات" نانوية بحكم صغر حجمها.
وكشفت الدراسة أن استهلاك " ATP" يُقلل القيود الفيزيائية؛ مما يسمح للهيليكاز بالتقدم على شريط الحمض النووي وفك المزيد من الحلزون المزدوج، وبهذا يعمل استهلاك جزيء الطاقة ATP كمفتاح يزيد من "العشوائية" أو "الاضطراب" في النظام، مفسحًا المجال أمام الهيليكاز للتحرك بحرية، الذي لا يستخدم جزيء الطاقة ATP لفصل شريطي الحمض النووي دفعة واحدة؛ بل من خلال سلسلة من التغيرات البنيوية التي تُزعزع استقرار الروابط تدريجيًا، وتؤدي إلى فصلهما.
وتوصلت الدراسة إلى أن اثنين من الإنزيمات الحلزونية يعملان في وقت واحد على إذابة الحمض النووي في موقعين مختلفين لبدء عملية تفككه، وبحكم طبيعة التركيب الكيميائي للحمض النووي، فإن الآلات النانوية لا تستطيع التحرك إلا في اتجاه واحد على شريط واحد من الحمض النووي، ومن خلال ارتباطها بموقعين في آن واحد؛ تتمكّن إنزيمات الهيليكاز من تنسيق عملية التفكك في اتجاهين وبكفاءة طاقية فريدة من نوعها.
وأثبتت "كاوست" في دراستها البحثية، أن البحث في نسخ الحمض النووي ليست مجرد محاولة للإجابة عن أسئلة علمية جوهرية حول الحياة؛ بل تجعل من إنزيمات الهيليكاز نماذج لتصميم تقنيات نانوية مستقبلية، حيث أنه من منظور التصميم، تمثل الإنزيمات الحلزونية "الهيليكازية" أنظمة ميكانيكية ذات كفاءة طاقية عالية، ويمكن للآلات النانوية المصممة باستخدام مفاتيح تعتمد على العشوائية أو الاضطراب، أن تستفيد من آليات مماثلة لتأدية مهام معقدة تعتمد على القوة.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

عكاظ

منذ 19 ساعات

• عكاظ

عبدالعزيز بن سلمان يلتقي أطفال «كاوست» ويزرع الأمل في عيون المستقبل

/*.article-main .article-entry > figure img {object-fit: cover !important;}*/ .articleImage .ratio{ padding-bottom:0 !important;height:auto;} .articleImage .ratio div{ position:relative;} .articleImage .ratio div img{ position:relative !important;width:100%;} .articleImage .ratio img{background-color: transparent !important;} في مشهد إنساني نابض بالمعنى والرمزية، حرص وزير الطاقة ورئيس مجلس أمناء جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست) الأمير عبدالعزيز بن سلمان، خلال زيارته الأخيرة للجامعة، على لقاء طلبة المراحل المبكرة في مدارس كاوست، في لفتة جسّدت أبعادًا أبوية وتربوية عميقة. وخلال جولته في الحرم الجامعي، توقف سموه ليجلس إلى مستوى أحد الأطفال، يتحدث إليه بلغة القلب، ويمنحه لحظة من الإصغاء والاهتمام. لقطة صُوّرت بعفوية، لكنها حملت دلالات عميقة عن إيمان القيادة بأهمية البدايات، ورعاية الطموح منذ نعومة الأظفار. وفي صورة جماعية بهيجة، التقطها سموه مع عدد من الأطفال ومعلماتهم، بدا المشهد وكأنه فصل جديد يُكتب في كتاب الرؤية السعودية 2030، التي تضع الإنسان أولاً، وتنظر إلى الطفولة لا باعتبارها مرحلة عابرة، بل نواة لكل تغيير مستدام. أخبار ذات صلة رافق سموه خلال هذه الزيارة رئيس الجامعة البروفيسور إدوارد بيرن، الذي شارك الأطفال بهجتهم، وأعرب عن اعتزازه بهذه اللحظة التي تختصر العلاقة المتينة بين الجامعة ومجتمعها التعليمي، الكبير منه والصغير على حدّ سواء. لقاء الأمير بالأطفال لم يكن مجرد محطة عابرة، بل رسالة بليغة مفادها بأن المستقبل لا يُنتظر، بل يُرَبّى.. وأن الاستثمار في الإنسان يبدأ حين تنحني لتصغي لطفل، فتزرع فيه ثقة، وتُشعل في عينيه نور الأمل.

صحيفة سبق

منذ 2 أيام

• صحيفة سبق

جامعة كاوست والاتحاد الأوروبي يعززان الشراكة في البحث العلمي وتنقل الطلبة

نظّمت جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست) فعالية مشتركة مع بعثة الاتحاد الأوروبي لدى السعودية والبحرين وسلطنة عمان، تحت عنوان "جسور الآفاق: التعاون الأوروبي في مجالات تنقّل الباحثين والعلوم والابتكار وما بعدها"، جمعت أكثر من 211 طالبًا وباحثًا وزميل ما بعد الدكتوراه، وذلك في إطار التزامها بتعزيز التعاون الدولي وتمكين رأس المال البشري. وشهدت الفعالية حضور سفير الاتحاد الأوروبي لدى المملكة، السيد كريستوف فارنو، الذي ألقى الكلمة الرئيسية، مشيدًا بالتزام كاوست بالتميّز البحثي، ودورها الحيوي في دعم أهداف رؤية السعودية 2030. وأكد السفير على أن الاتحاد الأوروبي يرى في كاوست شريكًا استراتيجيًا، وحليفًا ملتزمًا نحو بناء مستقبل مستدام قائم على المعرفة والابتكار. وقال السفير فارنو إن التزام كاوست بالأبحاث الرائدة والاستدامة والتقدم التقني، ودورها في دعم تحقيق أهداف رؤية السعودية 2030، هو أمر ملهم للغاية. وعبر عن سعادته وهو يرى هذا القدر الكبير من القواسم المشتركة مع الاتحاد الأوروبي، مما يشكّل فرصة ممتازة لتوسيع التعاون مع الاتحاد الأوروبي ليس فقط شريكًا قريبًا، بل هو أيضًا حليف ملتزم في السعي العالمي نحو المعرفة والاستدامة والابتكار. أبوابنا تظل مفتوحة للعقول الطموحة، الراغبة في الاستكشاف والتعاون وصياغة المستقبل معًا". وتضمنت الفعالية حلقة نقاش ثرية حول تطوير المسار المهني، بمشاركة نخبة من الخبراء من كاوست والقطاع الخاص، من بينهم البروفيسور آنا مارغريدا كوستا والدكتور جوليان غورنفلو، والباحثة سلمى السنان من أرامكو، إضافة إلى الخبير كلود موري من شركة وود ماكنزي. من جانبه أكد البروفيسور إدوارد بيرن، رئيس جامعة كاوست، على أهمية اللقاء في تعزيز فرص التعاون الأكاديمي وتبادل المعرفة، بما يسهم في بناء منظومات ابتكارية متكاملة. وبدورها أشارت البروفيسورة أروى الأعمى، نائب الرئيس للتقدم المؤسسي، إلى أن هذه الشراكة تمثل خطوة مهمة نحو توسيع برامج التبادل الطلابي والأكاديمي مع أفضل الجامعات الأوروبية. وخلال زيارته، التقى السفير فارنو بعدد من القيادات الأكاديمية والإدارية في كاوست، كما اطلع على أبرز مرافق الجامعة البحثية، بما فيها المختبرات الأساسية ومنصة الطاقة الشمسية. ويأتي هذا التعاون في سياق أوسع لتعزيز الشراكة التعليمية بين المملكة العربية السعودية والاتحاد الأوروبي، ضمن الجهود الوطنية لتطوير الاقتصاد المعرفي وبناء جيل جديد من المبتكرين والباحثين القادرين على المساهمة في التحولات المستقبلية.

الرياض

منذ 2 أيام

• الرياض

مدينة الملك عبدالله للطاقة الذرية والمتجددة توقّع مذكرة تفاهم مع جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية

برعاية صاحب السمو الملكي الأمير عبد العزيز بن سلمان بن عبد العزيز، وزير الطاقة رئيس مجلس إدارة مدينة الملك عبدالله للطاقة الذرية والمتجددة، ورئيس مجلس أمناء جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية، وقعت المدينة مذكرة تفاهم مع جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست). أمس الأربعاء في مقر الجامعة بمحافظة جدة، بحضور سمو الرئيس التنفيذي للمدينة الدكتور ممدوح بن سعود بن ثنيان آل سعود، ورئيس الجامعة البروفيسور إدوارد بيرن. وتهدف المذكرة إلى تعزيز التعاون العلمي بين الجانبين في مجالات الطاقة المتجددة والهيدروجين، والذكاء الاصطناعي، والابتكار المفتوح، والتصميم الإبداعي، إلى جانب دعم تسريع تبني التقنيات المستدامة وتطوير نماذج أولية وحلول تطبيقية تُعالج التحديات المحلية. كما تشمل المذكرة إطلاق برامج تعليمية وتدريبية مشتركة تستهدف الكفاءات الوطنية، وتطوير مسارات أكاديمية متخصصة، إضافة إلى دعم ريادة الأعمال من خلال تطوير مسرعات الأعمال وحاضنات التقنية، بما يسهم في تمكين الابتكار وتحفيز منظومة الطاقة المستدامة. وتنص المذكرة كذلك على التعاون في التقديم الاستشارات الفنية، وتنظيم الفعاليات العلمية والمعارض المتخصصة، وتبادل البيانات والمعلومات الفنية، ضمن إطار تكاملي يعزز من تطوير المحتوى المحلي، ويدعم الجهود الوطنية في مجالات الطاقة والابتكار. وتجسّد هذه الاتفاقية حرص المدينة على توسيع شراكاتها الاستراتيجية مع الجامعات الوطنية والعالمية، وتعزيز مساهمتها في تطوير قطاع الطاقة المستدامة، بما يتماشى مع مستهدفات التنمية والابتكار في المملكة.