433 ورقة بحثية
تقدم هذه الورقة إطاراً ثيرموديناميكياً يستخدم تقديرات الإنتروبيا المشتقة من التسلسل ونماذج لغة البروتين لرسم خرائط وتصنيف والتنبؤ بالبروتينات المرنة عبر البروتينوم البشري، مما يكشف عن آليات ارتداد متميزة ويوسع نطاقها الوظيفي بما يتجاوز المواد الهيكلية التقليدية.
تستخدم هذه الدراسة مناهج الديناميكا الجزيئية والتعلم الآلي المتكاملة لتوضيح الآليات على المستوى الذري للتعرف على اللجينات والتحكم في البوابات في مستقبل رائحة الحشرات السلفي MhOR5، مما يكشف عن أنماط ارتباط متميزة، ومسارات تحرر مزدوجة، ومحددات جزيئية محددة تحكم الاستقرار والحركية التفاضلية لتفاعلات اليوجينول وDEET.
تُظهر هذه الدراسة أنه في حين أن كلاً من نموذجي ماكنتاير-ريتشاردسون-غريل (MRG) وكوهين للمحاور العصبية مزدوجة الكابل يتنبآن بفعالية بنتائج التحفيز العميق للدماغ، فإن نموذج كوهين الأكثر تفصيلاً يُظهر استثارة أكبر، وعتبات تنشيط أقل، ودقة تنبؤية فائقة، لا سيما فيما يتعلق بالاستجابات المعتمدة على التردد.
تُظهر هذه الدراسة أن المقارنات الهيكلية الحسابية لمتغيرات POLG المتمثلة في R627Q وW748S باستخدام AlphaFold2 تخفق في التمييز بين التأثيرات الخاصة بالطفرة وبين تباين اختيار النموذج، رغم أن رسم الخرائط الهيكلية التجريبية يشير إلى أن هذه البقايا تشترك في بيئة مجهرية محلية حيث من المرجح أن تؤدي الطفرات إلى تعطيل تفاعلات قطبية وهيدروفوبية محددة بدلاً من الاتصالات الجزيئية الكبيرة المباشرة.
تقدم الورقة البحثية نموذج WaterFlow، وهو نموذج قائم على مطابقة التدفق (flow-matching) يتفوق على الأساليب الحالية الرائدة في التنبؤ بمواقع جزيئات الماء المرتبة على هياكل البروتين بدقة تقل عن الأنجستروم، مما يعزز التطبيقات في تصميم البروتينات، واكتشاف الأدوية، والتحسين الهيكلي، بينما يكشف أن تنوع بيانات التدريب عالية الجودة يحد حالياً من المزيد من مكاسب الأداء.
تقدم هذه الدراسة تصحيحًا مستهدفًا للرابطة الهيدروجينية (gHBfix-18Ab*) لحقول قوة AMBER الخاصة بالحمض النووي الريبوزي (RNA)، والذي يعالج التفضيل الخاطئ لحالات الثلاثية القاعدية غير الأصلية في نمط (MAPT A-bulge)، مما يستعيد بنجاح التشكيل المتراص الملحوظ تجريبيًا مع الحفاظ على استقرار بنيات الحمض النووي الريبوزي الأخرى.
تُظهر هذه الدراسة أن التباعد الوظيفي للبروتينين المتوازيين FCHO1 وFCHO2 ينشأ من الاكتساب التطوري لبنية حلزونية عابرة ضمن منطقة غير منظمة ذاتياً، مما يمنح قدرات جديدة على الارتباط الذاتي لبروتين FCHO1 مع الحفاظ على نشاط الارتباط بالغشاء الموروث والمشترك بين كلا البروتينين.
من خلال الجمع بين ركائز جدل الحمض النووي (DNA) المهندسة، وقياسات المصيدة الضوئية الزاوية، ومحاكاة مونت كارلو، تُظهر هذه الدراسة أن الفصل الهندسي لخيوط الحمض النووي عند شوكة التضاعف يحدد ما إذا كان الجسيم التضاعفي (replisome) سيدور لتوزيع الالتفافات الفائقة خلفه أو سيبقى ثابتاً لتراكم الإجهاد أمامه، مما يكشف عن آلية فيزيائية ينظم من خلالها شكل هندسة الحمض النووي ديناميكيات التضاعف وإدارة الإجهاد الطوبولوجي.
تُظهر هذه الدراسة أن محاكاة الديناميكا الجزيئية بتبادل النسخ الحراري (T-REMD) تتفوق على الطرق التقليدية وطرق أخذ العينات المعززة الأخرى في توليد مجموعات تشكيلية للحمض النووي الريبوزي (RNA) تم التحقق منها تجريبياً، حيث نجحت في استعادة الحالات الفرعية الوظيفية النادرة وتحسين فحص اللجينات عبر سياقات هيكلية متنوعة.
توضح هذه الدراسة كيف يثبط الكوليسترول قناة البروتون البشرية المعتمدة على الجهد (hHv1) عن طريق تغيير ديناميكيات تشكل S4، وهي آلية يتم تخفيف حدتها بواسطة سلفه "ديسموستيرول" وتتم بوساطة بقايا أحماض أمينية محددة مثل Y141، مما يربط بذلك بين استقلاب الستيرول والتوازن الهيدروجيني الخلوي.