[ad_1]

محققان Ruhr-Universität Bochum روش جدیدی برای تعیین مقدار pH محلی در نزدیکی مکان خاصی از یک مولکول زیستی ایجاد کرده اند. اندازه گیری pH قابل اطمینان فقط در یک مجموعه بزرگتر یا توده همگن امکان پذیر است. روش جدید ، که مبتنی بر طیف سنجی تراهرتز است ، توسط تیم Resolv در مجله توصیف شده است. شیمی کاربردی نسخه بین المللی، پیشاپیش در تاریخ 6 نوامبر 2020 به صورت آنلاین منتشر شد.

تیم های گروه شیمی فیزیکی II به سرپرستی پروفسور مارتینا هاونیت و گروه شیمی نظری به سرپرستی پروفسور دومنیک مارکس در طول کار همکاری داشتند. مارتینا هاونیت می گوید: “شواهد فزاینده ای وجود دارد که نشان می دهد واکنش های بیولوژیکی به خصوصیات شیمیایی جهانی محلول بستگی ندارند ، بلکه شرایط محلی در مجاورت آنزیم بسیار مهم است.” این شامل ، به عنوان مثال ، مقدار pH یا حالت بار محلی است.

دومینیک مارکس می گوید: “برای ما مهم است که نه تنها بتوانیم این خصوصیات محلی را اندازه گیری کنیم ، بلکه قابل محاسبه نیز باشیم – به عنوان مثال ، اگر می خواهیم شرایط حلال را برای استفاده از آنزیم ها به عنوان بیوکاتالیست بهینه کنیم.”

آزمایشات با اسید آمینه گلیسین

دانشمندان با محلول اسید آمینه گلیسین کار کردند. این دو گروه عملکردی دارد که می توانند پروتون ها را بگیرند یا آزاد کنند. بنابراین ، این اسید ممکن است در حالت های مختلف پروتونی وجود داشته باشد که می تواند با تغییر pH محلول تغییر کند.

شیمی دانان محلولهای گلیسین را با استفاده از طیف سنجی تراهرتز (THz) بررسی کردند. آنها از تابش تابشی با فرکانس THz در محلول استفاده می کنند که بخشی از تابش را جذب می کند. محققان الگوی جذب را در یک دامنه فرکانس مشخص به صورت طیف ارائه می دهند. در همان زمان ، آنها همچنین طیف THz این محلول های آبی را برای شرایط مختلف pH شبیه سازی می کنند.

طیف های مختلف بستگی به مقدار pH دارد

طیف ها به میزان پروتئوناسیون گلیسین به طور قابل توجهی متفاوت هستند. هر دو گروه با استفاده از شبیه سازی های پیچیده رایانه ای به نام شبیه سازی دینامیک مولکولی ab initio ، دلیل این امر را بررسی کردند. این روش به محققان این امکان را می دهد تا مناطق خاصی از طیف – باندها را – به حرکات پیوندهای مختلف در مولکول اختصاص دهند. به این ترتیب ، آنها نشان دادند که چگونه حالتهای مختلف پروتونی در طیف منعکس می شوند. در حالی که گلیسین دپروتون شده (pH بالا) تقریباً هیچ جذبی در این قسمت از طیف تراهرتز ایجاد نمی کند ، گلیسین پروتون شده (pH پایین) باندهای جذب کاملاً مرئی ایجاد می کند. طیف حالت متوسط ​​، گلیسین زوئتریون (pH خنثی) ، بین آنها قرار دارد. به این ترتیب ، محققان نوعی اثر انگشت پروتونی را بدست آوردند که به عنوان تابعی از pH اندازه گیری می شود. آنها نشان دادند که شدت طیف در محدوده 0 تا 15 تراه هرتز با pH ارتباط دارد.

در آزمایش های بعدی ، محققان نشان دادند که این روش برای سایر مولکول های زیستی نیز مفید است. اسید آمینه والین و برای پپتیدهای کوچک. مارتینا هاونیت نتیجه گیری می کند: “در آینده ، این یافته اساسی فرصت های جدیدی برای تعیین غیرتهاجمی حالت های بار محلی در سطح مولکول های زیستی فراهم می کند.”


اثر انگشت گلیسین محلول در محدوده Terahertz توضیح داده شده است


اطلاعات بیشتر:
مارتینا هاونیت-نیوئن و دیگران. بررسی الکترواستاتیک موضعی گلیسین در محلول آبی توسط طیف سنجی THz ، شیمی کاربردی نسخه بین المللی (2020) DOI: 10.1002 / anie.202014133

تهیه شده توسط Ruhr-Universitaet-Bochum

نقل قول: اندازه گیری PH به صورت محلی توسط طیف سنجی terahertz (2020 ، 20 نوامبر) در 20 نوامبر 2020 از https://phys.org/news/2020-11-ph-locally-terahertz-spectroscopy بازیابی شده است. html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هر معامله عادلانه ای به منظور معاینه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. این محتوا فقط برای اطلاع رسانی ارائه شده است.



[ad_2]

منبع: moshaverh-news.ir