Nature Communications ve Frontiers in Plant Science çalışmaları, bir ölçümü uzayda düzenleyerek saat kesintisini azaltıyor ve hayvan proteinini bitki kloroplastında üretirken nicelik ile işlev sınırlarını ölçüyor.
Bilim··Öğle
Saat sorgusunu zaman çizelgesinden çıkarmak
Nature Communications'ta yayımlanan çalışma, sürekli taşınan ultrasoğuk stronsiyum 88 atomlarında uzayda tanımlanmış Rabi tayfölçümünü gösterdi. Optik örgü saatleri kesirli frekans belirsizliğinde 10 üzeri eksi 18 düzeyine ulaşsa da atomların soğutulması, hazırlanması, sorgulanması ve algılanması sırayla yapılıyor. Bu kesintili örnekleme, yerel salıngacın frekans gürültüsünü saat sinyaline katarak Dick etkisini doğuruyor ve salıngaç evre bilgisinin kesintisiz birikmesini engelliyor. Ekip, atomları 813,4 nanometrelik sihirli dalga boyunda çalışan hareketli bir optik örgüde taşıdı. Boyuna uyarma Lamb-Dicke hapsini koruyup Doppler genişlemesini bastırırken enine manyetik karıştırma alanı saat uyarımını yalnızca sınırlı bir bölgede açtı. Atom ile lazer etkileşimi böylece belirli bir zaman aralığı yerine uzaydaki bir bölgeyle tanımlandı; hazırlık ve algılama işlemleri sorgudan ayrıştı. Atomlar saniyede 16 milimetre hızla 12 milimetrelik etkileşim bölgesinden geçtiğinde, geçiş süresinin Fourier sınırına yakın 1,2 hertz genişliğinde bir tayf elde edildi. Yazarlar düzeni ölü zamansız saat sorgusuna giden uygulanabilir bir yol olarak sunuyor.[1]
Bitki hücresinde hayvan proteini
Frontiers in Plant Science'ta yayımlanan hakem denetimli çalışma, ete rengini ve demir içeriğini veren kas proteini miyoglobini tütün ve marul kloroplastlarında üretti. Domuz ve sığır miyoglobin genlerini taşıyan yapılar kloroplastlara gen tabancasıyla aktarıldı; kararlı homoplazmik yerleşim Southern damgalama ve genom dizilemesiyle doğrulandı. Kilogram kuru ağırlık başına tütünde 800 miligram, marulda 810 miligram miyoglobin ölçüldü. Kloroplast dönüşümü, aynı geni çekirdek genomunda taşıyan bitkilere göre en az 3 kat daha yüksek birikim sağladı. Karşılaştırma için hayvan kasındaki miyoglobin derişimi kilogram kuru doku başına 8.100 ile 11.160 miligram arasında. Üretilen proteinin işlevi de yalnızca miktarla açıklanmıyor: bitkideki miyoglobinin hem bağlama oranı yaklaşık yüzde 35 iken aynı protein Escherichia coli'de üretildiğinde oran yüzde 80. Tohumlarda kalıtım anaya bağlı ilerledi ve seçici besiyerinde ayrışma görülmedi. Buna karşılık çözümlemeler tek bir bağımsız transplastomik hatta dayanıyor; yazarlar antikor temelli nicelik ölçümünün epitop erişilebilirliği gibi etkenlerden etkilenebileceğini belirtiyor. Chlamydomonas reinhardtii'de birikim toplam çözünür proteinin yüzde 0,25'inin altında kaldı.[2]
Düzenekten ölçülebilir sonuca
Çalışmaların ortak noktası, bir hedefi soyut bir vaat olarak bırakmayıp fiziksel düzen ile ölçülebilir çıktı arasındaki bağı kurmaları. Saat deneyinde hedef, ardışık hazırlık ve algılama işlemleri arasındaki ölü zamanı azaltmak. Araştırmacılar atomları uzaydaki sınırlı uyarım bölgesinden sürekli geçirerek sorgunun nerede gerçekleştiğini belirliyor; 12 milimetrelik bölgeden saniyede 16 milimetre hızla geçişin ürettiği 1,2 hertz genişlik, bu düzenin tayfsal çıktısı. Bitki çalışmasında hedef, hayvan kası proteinini başka bir hücresel üretim ortamına taşımak. Genin kloroplasta yerleştiği Southern damgalama ve genom dizilemesiyle doğrulanıyor; ardından kilogram kuru ağırlıktaki miyoglobin miktarı, çekirdek dönüşümüne göre birikim ve hem bağlama oranı ayrı ayrı ölçülüyor. Sonuçlar iki teknolojinin hazır bir kullanım ürünü olduğunu göstermiyor. Saat makalesi düzeni ölü zamansız sorguya giden yol olarak tanımlıyor; bitki makalesindeki tek bağımsız hat ise verim sonucunun başka hatlara aktarılmasını sınırlıyor. Nature Communications ile Frontiers in Plant Science bulguları birlikte, teknik bir aktarımın anlamının kurulan düzen kadar, o düzenin ürettiği genişlik, miktar ve işlev ölçülerine de bağlı olduğunu gösteriyor.[1], [2]
İlgili köşe yazıları
Bu gündem hakkında daha fazla bilgi için ilgili köşe yazılarını okuyabilirsiniz.
