إعـــــــلان

تقليص
لا يوجد إعلان حتى الآن.

فتح باب النقاش فى مشكله التفاف البروتين؟

تقليص
X
 
  • تصفية - فلترة
  • الوقت
  • عرض
إلغاء تحديد الكل
مشاركات جديدة

  • فتح باب النقاش فى مشكله التفاف البروتين؟

    السلام عليكم ورحمة الله وبركاتة
    لنفتح نقاش فى مشكله التفاف البروتين اتمنى من الجميع المشاركة -فأقل معلومة ممكن تضعوها ممكن تفيد بأذن الله

    بداية قبل ان افتح النقاش معكم ؟فالجميع سوف يوجة لى سؤال ما علاقة الحاسب الالى تخصصى بالبروتينات
    والاجابة فى هذا الملف --لا تترددوا فى فتحة صغير ولن يأخذ منكم دقائق بأذن الله
    جزاكم الله خير
    بالتوفيق
    الملفات المرفقة
    (وَمَنْ يَتَّقِ اللَّهَ يَجْعَلْ لَهُ مَخْرَجاً*وَيَرْزُقْهُ مِنْ حَيْثُ لا يَحْتَسِبُ)

    ولسوف يعطيك ربُك فترضى
    اليس الله بكاف عبدة

    Believe nothing you hear and half of what you see and none of what you remember

    And As You Will Do and As You will Receive

  • #2
    جميل وربنا يوفق وينفع بعلمكم

    الكثير يخطئ عندما يظن ان عملية تشكل البروتين في شكل ثلاثي الأبعاد هي عملية عشوائية . عملية تشكل البروتين في الشكل الثلاثي أو الرباعي هي عملية ثرموديناميكية منظمة وتتم بشكل تدريجي .

    أعجبتني الدراسة التالية :

    البروتين الملتف ( سنتفق على هذا المصطلح مع تحفظي عليه ) ، يتم ارجاعة إلى تركيبه الأولي بطريقتين :
    الحرارة و عن طريق مركبات كيميائية .

    تم ملاحظة علاقة حادة إنتقالية بين البروتين المخرب وبين البروتين الغير مخرب (الملتف) ستكون واضحة بالصورة التالية :


    وتم ايضا إزالة الظروف اللتي ادت الى تخريب الشكل الثالثي ونتج أيضا نفس العلاقة مما قاد الباحثين الي شي مهم عن إلتفاف البروتين وهو :

    أن عملية إلتفاف البروتين هي تخضع الى مايعرف ب
    all or none
    بمعنى ان البروتين الملتف اذا خرب سيكون بشكل كامل والعكس .
    طبعا هناك اسباب تفسيرية لهذا ولكن لأود أن أطيل .

    تعليق


    • #3
      السلام عليكم ورحمة الله وبركاتة

      جميل جدا اخى الفاضل وجزيتم خير
      بداية لننظر لهذا المقطع
      [ame]http://www.youtube.com/watch?v=WFi4tRyl-7g[/ame]

      فى البداية كان يستخدم للتنبؤ بالبروتين
      X-ray cystography
      nuclear magmatic resonance
      (NMR)
      ولكن وجدوا ان الطريقتين مكلفيين ويحتاجوا الى كثير من الوقت
      لذا بدوأ باستخدام الحاسب لذلك
      عملية تشكل البروتين في الشكل الثلاثي أو الرباعي هي عملية ثرموديناميكية منظمة وتتم بشكل تدريجي
      ايضا وجدوا
      According to the thermodynamic hypothesis the native state of a protein is that conformation
      which has the lowest free energy.
      ان تبعا للعملية الثيروديناميكية ان لكى يلتف البروتين بشكل صحيح يجب ان يحصل على اقل قيمة ل energy function تم وضعها ويعنى ب conformation هنا بالتتابع للامينواسيد
      ونعلم ان هناك 20 amino acid
      والصعوبة هنا فى البحث عن التتابع الذى سوف يقلل هذة الenegy function

      بمعنى ان البروتين الملتف اذا خرب سيكون بشكل كامل والعكس .
      طبعا هناك اسباب تفسيرية لهذا ولكن لأود أن أطيل
      بالعكس تماما اخى الفاضل كل معلومة بستفيد منها بارك الله فيكم
      اذا من اين نبدأ حتى ندرس المشكله بشكل جيد ؟
      بالتوفيق
      (وَمَنْ يَتَّقِ اللَّهَ يَجْعَلْ لَهُ مَخْرَجاً*وَيَرْزُقْهُ مِنْ حَيْثُ لا يَحْتَسِبُ)

      ولسوف يعطيك ربُك فترضى
      اليس الله بكاف عبدة

      Believe nothing you hear and half of what you see and none of what you remember

      And As You Will Do and As You will Receive

      تعليق


      • #4
        جميل كنت متوقع إشارتك إلى الطاقة الحرة اللازمة لتكوين الالتفاف ، وعملية تشكل البروتين مثلها اي عملية حيوية تحتاج طاقة لازمة ، المشكلة اللتي حيرت العلماء هي عندما أكتشفوا أن الطاقة الحرة اللازمة لتشكل البروتين في شكل ثلاثي الأبعاد (سواء الفا هيلكس أو بيتا تشيت ) هي طاقة ضئيلة .
        اذن التحدي الان هو ايجاد ترابط لمجموعات
        R
        في الأحماض الأمينية اللتي تستهلك طاقة حرة قليلة .
        لو نجح الكمبيوتر في إيجاد ذلك هل التشكل الجديد هو نشط بيولوجيا ؟
        على فكرة اي شخص يستطيع إيجاد الميكانيكة سوف يتم ترشيحه لجائزة نوبل !!

        تعليق


        • #5
          السلام عليكم ورحمة الله وبركاتة

          اذن التحدي الان هو ايجاد ترابط لمجموعات
          R

          جميل علشان افهم اكثر هذة النقطة بداية اى امينو اسيد يتكون من الاتى
          1. amino group (NH2)
          2. carboxy group (COOH)
          3. while differs only in the R part


          هذا فى الصورة المرفقة الاولى
          ووجد ان مجموعة R هى التى تعطى للامينو اسيد خصائصة الكيميائية مثل والاهم بالنسبة لى كارة للماء او محب للماء hydrophobic or hydrophilic


          لكن لا افهم كيف يتم الترابط بين two amino acid فى الصورة المرفقة 2



          في الأحماض الأمينية اللتي تستهلك طاقة حرة قليلة .
          لو نجح الكمبيوتر في إيجاد ذلك هل التشكل الجديد هو نشط بيولوجيا ؟
          ما معنى فى ايجاد التشكل الجديد نشط بيولوجيا ؟؟؟؟
          بالنسبة لحساب الطاقة دعنا نتحدث عنها المرة القادمة ان شاء الله لانة الحديث عنها هو جوهر عملية التنبؤ بالبروتين وتحتاج لتحضير لكن قبل ان اتحدث عنها اريد ان اعرف كيف تقوموا انتم بحسابها ؟

          على فكرة اي شخص يستطيع إيجاد الميكانيكة سوف يتم ترشيحه لجائزة نوبل !!
          اذا سوف ارفع يدى الى السماء وادعو الله ان اكون من ضمن فريق العمل الذى يقوم بذلك " الدعاء سلاح المؤمن "

          جزاكم الله كل خير
          الملفات المرفقة
          (وَمَنْ يَتَّقِ اللَّهَ يَجْعَلْ لَهُ مَخْرَجاً*وَيَرْزُقْهُ مِنْ حَيْثُ لا يَحْتَسِبُ)

          ولسوف يعطيك ربُك فترضى
          اليس الله بكاف عبدة

          Believe nothing you hear and half of what you see and none of what you remember

          And As You Will Do and As You will Receive

          تعليق


          • #6
            بسم الله الرحمن الرحيم
            يتم تكوين الرابطة بين حمضين أمينين عن طريق
            Amide bond
            الرابطة الببتيدية عن طريق التحام مجموعة الامين في حمض اميني 1 ومجموعة الكربوكسيل في الحمض الاميني 2

            تسلسل الاحماض الامينية ووجود رابطة الاميد هو مايعرف بالتركيب الاولي
            الروابط اللتي تستخدم في التركيب الثالثي هي إما :
            الروابط الهيدروجينية
            hydrogen bonding,
            عن طريق الابراج الملحية
            salt bridges,
            عن طريق الرابطو الكبريتية الثنائية
            disulfide bonds,
            أو عن طريق التداخلات الكارهة للماء
            and non-polar hydrophobic interactions.

            جميع الروابط السابقة تعتمد رئيسا على المركبات
            R
            الموجودة في الاحماض الأمينية العشرين
            الطاقة اللازمة تختلف على حسب نوع الرابطة ونوع المركب
            ولكن لابد إلى الإشارة إلى أن اي عملية تكوين أو تكسير رابطة في الانطمة الحية يتم بفعل الانزيمات
            بخصوص سوالك عن البيولوجيكال فنكشن
            اذا تم تخليق اي بروتين ولنفرض جدلا اتممنا تركيبة الثالثي هل سيقوم هذا البروتين بعمله البيولوجي أو سيكون غير نشط لوجود خطاء ولو صغير في تركيبه

            أختم كلامي بمعضلة Levinthal
            أو مايعرف ب
            Levinthal's paradox

            باختصار هذا العالم افترض تصنيع بروتين نموذجي مكون من 100 حمض اميني
            يحتاج 99 رابطة أميدية
            ولان الرابطة الاميدية لها 3 بنيات محتملة
            يعني 3 الى الاس 100
            3^100
            ولو افترضنا الزمن الذي ياخذه كل شكل أو بنيه هو 10^-3
            اذن الزمن الاجمالي هو 1فاصلة 6 في 10 الى الاس 27 سنة
            1.6x10^27 years
            وبكل بساطة اي بروتين في الخلية سيلتف بوقت قياسي جدا مقارنة بهذا الوقت الكبير جدا

            تعليق


            • #7
              السلام عليكم ورحمة الله وبركاتة

              جميل جدا -الله يبارك فيكم

              لكن ممكن اسأل مامعنى كلمة إما
              لروابط اللتي تستخدم في التركيب الثالثي هي إما :
              الروابط الهيدروجينية
              hydrogen bonding,
              عن طريق الابراج الملحية
              salt bridges,
              عن طريق الرابطو الكبريتية الثنائية
              disulfide bonds,
              أو عن طريق التداخلات الكارهة للماء
              and non-polar hydrophobic interactions.
              اذا ما الذى يحدد نوع الربط لاننا فى استخدامنا للحاسب لا نتجة الا non-polar --hydrophobic interactions بمعنى اخر متى يتم الربط عن طريق هذا النوع ومتى يتم الربط عن طريق النوع الاخر وهكذا --وما هو نوع الربط الذى فية ثبات اكثر حيث يمكن ان نتطرق للبحث فية


              اذا تم تخليق اي بروتين ولنفرض جدلا اتممنا تركيبة الثالثي هل سيقوم هذا البروتين بعمله البيولوجي أو سيكون غير نشط لوجود خطاء ولو صغير في تركيبه
              اذا افهم من الحديث انة اذا حصلت على بروتين بطرق رياضية بطاقة اكبر قليلا من الطاقة اللازمة له فانة لن يقوم بعمله ---اذا هذة صعوبة تامة لاننى فى هذة الحاله يجب على ايجاد exact solution


              اختصار هذا العالم افترض تصنيع بروتين نموذجي مكون من 100 حمض اميني
              يحتاج 99 رابطة أميدية
              ولان الرابطة الاميدية لها 3 بنيات محتملة
              يعني 3 الى الاس 100
              3^100
              ولو افترضنا الزمن الذي ياخذه كل شكل أو بنيه هو 10^-3
              اذن الزمن الاجمالي هو 1فاصلة 6 في 10 الى الاس 27 سنة
              1.6x10^27 years
              وبكل بساطة اي بروتين في الخلية سيلتف بوقت قياسي جدا مقارنة بهذا الوقت الكبير جدا
              هل حضرتك سمعت عن مشروع folding at home
              http://folding.stanford.edu/English/About
              http://boinc.bakerlab.org/rosetta/

              هل ممكن وضع رابط للمقاله التى حضرتك اشرت عليها حتى اقرأ المزيد وافهم اكثر
              جزاكم الله كل خير
              بالتوفيق
              (وَمَنْ يَتَّقِ اللَّهَ يَجْعَلْ لَهُ مَخْرَجاً*وَيَرْزُقْهُ مِنْ حَيْثُ لا يَحْتَسِبُ)

              ولسوف يعطيك ربُك فترضى
              اليس الله بكاف عبدة

              Believe nothing you hear and half of what you see and none of what you remember

              And As You Will Do and As You will Receive

              تعليق


              • #8
                اذا ما الذى يحدد نوع الربط لاننا فى استخدامنا للحاسب لا نتجة الا non-polar --hydrophobic interactions بمعنى اخر متى يتم الربط عن طريق هذا النوع ومتى يتم الربط عن طريق النوع الاخر وهكذا --وما هو نوع الربط الذى فية ثبات اكثر حيث يمكن ان نتطرق للبحث فية
                يتم عن طريق المجموعة الجانبية للحمض الأميني
                الرابط التالي فيه تفصيل جميل وسلس
                http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembo...rtprotein.html

                اذا افهم من الحديث انة اذا حصلت على بروتين بطرق رياضية بطاقة اكبر قليلا من الطاقة اللازمة له فانة لن يقوم بعمله ---اذا هذة صعوبة تامة لاننى فى هذة الحاله يجب على ايجاد exact solution
                بالضبط المشكلة معروفة ولكن ليس لها حل ألى الآن ، تكوين اي بروتين عشوائي سهل مجموعة من احماض لأمينية ولكن التحدي هو تجربة ماإدا كان نشط ويعمل ، ولذلك يتم إنتاج البروتينات العلاجية مثل الأنسولين وغيره عن طريق الهندسة الوراثية .

                هل ممكن وضع رابط للمقاله التى حضرتك اشرت عليها حتى اقرأ المزيد وافهم اكثر
                سأحأول جاهدا الملف كبير ولكن بما أن هذا المنشور نوعا ما قديم بالتسعينات فأنصح ان تكون القراءة من عام 2000 الى الآن . نحن المتخصصون يجب أن يكون لدينا خلفية قوية بالموضوع وتسلسل تاريخي لذالك يجب أن نقراء مثل هذه الاراء ولو كانت قديمة . سأضع روابط لمنشورات علمية حديثة تناقش الموضوع إن شاءالله .

                تعليق


                • #9
                  السلام عليكم ورحمة الله وبركاتة

                  حقيقة لم افهم ما بالرابط رغم حضرتك قلت انة سلس يمكن لان التخصص بعيد واحاول جاهدة الفهم ربنا يسهلها على امين
                  Non-Polar Hydrophobic Interactions:

                  The hydrophobic interactions of non-polar side chains are believed to contribute significantly to the stabilizing of the tertiary structures in proteins. This interaction is really just an application of the solubility rule that "likes dissolve likes". The non-polar groups mutually repel water and other polar groups and results in a net attraction of the non-polar groups for each other. Hydrocarbon alkyl groups on ala, val, leu, and ile interact in this way. In addition, benzene (aromatic) rings on phe and tyr can "stack" together.

                  In many cases this results in the non-polar side chains of amino acids being on the inside of a globular protein, while the outside of the proteins contains mainly polar groups
                  .

                  هذة الرابطة هى التى نستخدمها فى الحاسب الالى ونمثلها عن طريق HP-model
                  وقد قام بهذا التمثيل Lau and Dill
                  رابط لمجموعة الباحثين
                  http://www.dillgroup.ucsf.edu/
                  وهكذا نقوم بتمثيل اى حل
                  [ame]http://www.youtube.com/watch?v=PYaGAG_snIk[/ame]

                  اخى الفاضل لم تقل لى كيف تقوموا بحساب الطاقة ؟
                  ان شاء الله اقرأ اكثر حتى افهم

                  جزاكم الله كل خير -الله يبارك فيكم
                  (وَمَنْ يَتَّقِ اللَّهَ يَجْعَلْ لَهُ مَخْرَجاً*وَيَرْزُقْهُ مِنْ حَيْثُ لا يَحْتَسِبُ)

                  ولسوف يعطيك ربُك فترضى
                  اليس الله بكاف عبدة

                  Believe nothing you hear and half of what you see and none of what you remember

                  And As You Will Do and As You will Receive

                  تعليق


                  • #10
                    اخى الفاضل لم تقل لى كيف تقوموا بحساب الطاقة ؟
                    الحديث التالي عن الطاقة ولكن لانكي غير متخصصة فبدأت بمقدمة بسيطة أن شاءالله تكون مفهومة وليست كما في الرابط السلس أعلاه :sm174:

                    تكوين اي رابطة بين عنصرين هو عبارة عن تفاعل كيميائي
                    واي تفاعل كيميائي له طاقة
                    ولكن قبل الإسهاب في الحديث عن الطاقة، يجب أن نفرق بين التفاعلات اللتي تتم في أنبوبة إختبار وبين التفاعلات اللتي تتم في الأنظمة الحية
                    لان الانظمة الحية تحتاج ظروف مضبوطة بشكل دقيق بعكس التفاعلات اللتي تتم خارج الخلية
                    أي تفاعل كيميائي يتم داخل الخلية يكون عن طريق انزيم يحفز هذا التفاعل
                    إذن النقطة الاولى هي الانزيمات مسئولة عن التفاعلات الحيوية ومن ضمنها تكوين روابط أو تكسير روابط وفق ظروف معينة
                    الآن لكي نفهم آلية الطاقة وحسابها لابد من التطرق لبعض الحديث عن الثيرمودناميك
                    باختصار الثرموديناميك يتلخص بشيئين
                    الأول أن الطاقة في الأنظمة الحية هي ثابتة لايمكن ايجاد طاقة جديدة ولا يمكن فقد جزء منها إنما تتغير من شكل إلى آخر بإجمالي ثابت.
                    النقطة الثانية وهي ان
                    ولكي نكون بعيدين عن التفاصيل اللتي ممكن ايجادها في اي كتاب اود التركيز فقط على الطاقة الحرة اللتي ذكرتها في ردودي السابقة .
                    الطاقة الحرة يتم حسابها لمعرفة الطاقة اللتي يحتاجها التفاعل لكي يتم
                    وهي إما أن تكون بالسالب أو الموجب كيلو كالوري
                    السالب يعني أن التفاعل تلقائي ومحبب ( مفضل).
                    التركيب الثالثي ( حالة الالتفاف) كما ذكرت سابقا هو خليط من الروابط وهذا مثال فقط لبعض الروابط
                    رابطة تساهمية بين كربون وكربون تكلف 85 كيلو كالوري لكل مول( تعتبر من اعلى الانواع )
                    رابطة غير تساهمية الكتروستاتيكية تكلف 1فاصلة 4 كيلو كالوري
                    رابطة هيدروجينية تكلف 2 كيلوكالوري
                    رابطة هيدروفوبيه تعتبر اقل شي تكلف من نصف الى الواحد كيلو كالوري
                    الآن
                    لا يمكن في الوقت الحالي حساب الطاقة الحرة بشكل دقيق لعدة إشكالات :
                    الطاقة اللازمة للالتفات تكون قليلة جدا
                    وجود اكثر من هيئة للبرويتن
                    عدم معرفة الطاقة في جميع الاوضاع ( قبل الالتفاف وأثناءه وبعده)
                    بالطبع يمكن الحصول على حساب تقريبي نظريا ولكن مستحيل عمليا
                    إذن مشكلة الطاقة من أكبر المشاكل اللتي تواجه الباحثين في فهم عملية إلتفاف البروتين وبالتالي محاكاتها من خلال الحاسب الآلي

                    تعليق


                    • #11
                      السلام عليكم ورحمة الله وبركاتة

                      فبدأت بمقدمة بسيطة أن شاءالله تكون مفهومة وليست كما في الرابط السلس أعلاه
                      جزاكم الله خير فعلا الشرح سلس عن الرابط اعلاة -بارك الله فيكم

                      قرأت مقاله يقوم بتمثيل الحل بهذة الطريقة


                      ثم يقوم بحساب الenergy بالمعادله لمجموع الطاقات مثلما حضرتك شرحت


                      لكن لا افهم تمثيل الرسمة ممكن مساعدة فى الشرح

                      هذا هو رابط المقااله الاصلى
                      http://www.techfak.uni-bielefeld.de/.../121.html#1211

                      فى الحقيقة ليست الطريقة التى استخدمها لايجاد الطاقة ولكن اريد ان اتعلم كل شىء عن المشكله ربما استطيع ربط اشياء وحصول على ميثود جديدة لحساب الطاقة
                      جزاكم الله خير للمساعدة -وباركم الله فيكم
                      الملفات المرفقة
                      (وَمَنْ يَتَّقِ اللَّهَ يَجْعَلْ لَهُ مَخْرَجاً*وَيَرْزُقْهُ مِنْ حَيْثُ لا يَحْتَسِبُ)

                      ولسوف يعطيك ربُك فترضى
                      اليس الله بكاف عبدة

                      Believe nothing you hear and half of what you see and none of what you remember

                      And As You Will Do and As You will Receive

                      تعليق


                      • #12
                        لتوضيح الرسمة السابقة يجب أن أعرف مدى فهمك لتكوين الرابطة الأميدية ( الببتيدية ) بين الأحماض الامينية .
                        على كلا الرموز الموجودة في الرسمة تمثل الكيمياء الفراغية Geometry

                        حيث وجود تشكلات عديدة للبروتين هو ناتج من قابلية دوران بعض المركبات لتكوين إنثنائات في التركيب الثالثي .

                        زاوية ال الالتفاف في الرابطة بين النيتروجين والالفا كاربون نسميها
                        phi
                        كما في الرسمة أعلاه
                        زاوية الارتباط بين ال الفا كاربون وذرة الكاربون في مجموعة الكاربونيل هي
                        psi (ψ

                        وجود حرية للالتفاف في البروتين بعدة زوايا يجعل البروتين يلتف في أشكال متعددة .

                        تعليق


                        • #13
                          السلام عليكم ورحمة الله وبركاتة

                          جزيتم خير للشرح
                          حقيقة وجد شرح للبروتينات هنا
                          [ame]http://www.youtube.com/watch?v=YWEiQlEUFak[/ame]
                          وسوف اتابع معها قليلا حتى لا اثقل عليكم فى كل الامور وما لا افهمة من الشرح فى الفيديو سوف اطلب منكم ايضاحة لى بأذن الله

                          اثابكم الله عنى كل خير ورزقكم الجنة بغير حساب
                          بالتوفيق
                          (وَمَنْ يَتَّقِ اللَّهَ يَجْعَلْ لَهُ مَخْرَجاً*وَيَرْزُقْهُ مِنْ حَيْثُ لا يَحْتَسِبُ)

                          ولسوف يعطيك ربُك فترضى
                          اليس الله بكاف عبدة

                          Believe nothing you hear and half of what you see and none of what you remember

                          And As You Will Do and As You will Receive

                          تعليق


                          • #14
                            السلام عليكم ورحمة الله وبركاتة

                            هناك ثلاث طرق لعملية التنبؤ بالبروتين

                            Homology Modeling:

                            وهى تعتمد على التشابة بين اجزاء البروتينات المتعددة لذا اذا لدينا تتابع ما يمكن ان نقوم باستخدام احد برامج FASTA
                            BLAST
                            http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/
                            لايجاد اكبر تشابة يوجد بين ما لدى من تتابع وبين الdata فى PDB protein
                            data bank
                            http://en.wikipedia.org/wiki/Protein_Data_Bank


                            Protein Threading

                            وهو تقريبا مثل السابق ولكن مع استخدام الthreading program لكى يتم تجميع نتائج البحث على حدة وتسريع عملية البحث

                            Ab initio:
                            وفية لا اعتمد الا على التتابع الاولى للبروتين واستنتج الشكل الثلاثى بطرق رياضية


                            اخواتى واخوانى لست متأكدة من ما اعرض من بيانات لكن الموضوع عبارة عن فتح باب نقاش لذا يمكن اخطأ ويمكن اصيب لذا اذا هنا من استخدم ايا من هذة الطرق اتمنى ان يشاركنا بها
                            بالتوفيق
                            (وَمَنْ يَتَّقِ اللَّهَ يَجْعَلْ لَهُ مَخْرَجاً*وَيَرْزُقْهُ مِنْ حَيْثُ لا يَحْتَسِبُ)

                            ولسوف يعطيك ربُك فترضى
                            اليس الله بكاف عبدة

                            Believe nothing you hear and half of what you see and none of what you remember

                            And As You Will Do and As You will Receive

                            تعليق

                            يعمل...
                            X