Memajukan pengeditan gen dengan varian CRISPR / Cas9 baru - ScienceDaily
Teknologi

Memfilmkan fragmen molekul roaming secara real time – ScienceDaily


Pengamatan reaksi kimia pada tingkat molekuler dalam waktu nyata adalah tema sentral dalam fisika kimia eksperimental. Tim peneliti internasional telah menangkap fragmen molekuler jelajah untuk pertama kalinya. Karya tersebut, di bawah pengawasan Heide Ibrahim, rekan peneliti di Institut National de la recherche scientifique (INRS), diterbitkan di jurnal Ilmu.

Kelompok penelitian dari Énergie Matériaux Télécommunications Research Center of INRS, dengan dukungan Profesor François Légaré, telah menggunakan Advanced Laser Light Source (ALLS). Mereka telah berhasil merekam film molekul pertama “penjelajah” (fragmen hidrogen, dalam hal ini, yang mengorbit di sekitar fragmen HCO) selama reaksi kimia, dengan mempelajari foto-disosiasi formaldehida, H2BERSAMA.

Perjalanan darat molekuler

“Apa yang kita lihat dalam penemuan baru ini adalah bahwa, seperti dalam” perjalanan darat, “tujuan akhirnya tidak diketahui di awal dan juga tidak selalu lurus ke arah jalannya. Secara umum, molekul, seperti manusia, mengikuti jalur termudah untuk mendapatkannya. dari titik A ke titik B, agar dapat meminimalisir energi yang dikeluarkan, ”jelas Heide Ibrahim. “Namun, terkadang pelancong mungkin memutuskan untuk mengambil sedikit jalan memutar.” Rupanya, hal yang sama berlaku untuk fragmen molekul. Proses yang disebut “jelajah” ini pertama kali ditemukan dalam molekul formaldehida pada tahun 2004. Sejak itu, jejak tidak langsung dari fragmen pengembaraan, yang disebut “penjelajah,” telah terdeteksi di banyak sistem molekuler.

Namun, baru-baru ini tim Dr. Ibrahim mampu “menangkap mereka di sepanjang jalan,” untuk mengejar analoginya, dan menangkap mereka secara real-time. Ini adalah pengamatan langsung pertama dari fenomena “roaming” yang sulit diamati yang diamati hingga saat ini. “Seolah-olah, setelah ditemukannya jejak kaki dinosaurus, sebuah film ditemukan menunjukkan mereka mengembara !,” lanjut peneliti.

Memetakan fragmen

Selain perjalanan penjelajahan ini, ada juga disosiasi konvensional, di mana molekul terbagi menjadi fragmen saat eksitasi dengan pulsa laser UV ultrashort. Fragmen dapat mencapai produk akhir yang sama dengan mengikuti jalur langsung (disosiasi) atau tidak langsung (roaming). “Untuk melakukan pekerjaan ini, seseorang tidak bisa begitu saja menunggu datangnya pecahan di garis finish, karena ini tidak memberikan informasi apapun tentang dinamika yang dialaminya. Seolah-olah perjalanan darat dilakukan tanpa GPS dan kami tidak dapat melakukannya. menelusuri kembali rute yang diambil oleh para pengelana, “tegas Heide Ibrahim. Untuk mengatasinya, tim menemukan cara untuk mengidentifikasi fragmen mana yang mengikuti jalur mana dengan menempatkan pos pemeriksaan di sepanjang rute, yang bertindak seperti menara seluler yang memungkinkan sinyal diaktifkan di titik tertentu di sepanjang rute.

Salah satu dari banyak tantangan dalam eksperimen terkait dengan fakta bahwa sinyal dari molekul yang belum diputuskan ini terjadi secara statistik. Bayangkan ingin mengambil foto seorang pengelana di jalan, tetapi Anda hanya mengetahui nama jalannya dan dia mungkin lewat kapan saja sepanjang minggu. Untuk menambah kesulitan, sinyal eksperimental, dalam hal ini, sangat cepat (pada skala 100 femtoseconds, atau sepuluh miliar kali kurang dari satu milidetik) sambil memperpanjang beberapa kali lipat dalam waktu. Tomoyuki Endo, penulis pertama studi tersebut, mantan post-doktor INRS sekarang di Kansai Photon Science Institute (Jepang), mampu mengikuti “penjelajah” menggunakan teknik yang disebut Coulomb Explosion Imaging (CEI).

Tim Michael Schuurman (National Research Council, Ottawa), Paul Houston (Cornell University, Ithaca, USA) dan Joel Bowman (Emory University, Atlanta, USA) memberikan dukungan teoritis tingkat tinggi di semua tahap eksperimen kritis.

“Hasilnya menunjukkan bahwa CEI yang diselesaikan dengan waktu dapat melampaui pencitraan dinamika molekul yang koheren – di sini, kami mengikuti proses statistik menggunakan laser ultrafast meja konvensional,” kata Profesor Légaré, direktur lab ALLS tempat eksperimen dilakukan. “Dalam waktu dekat, berkat kemajuan dalam sistem laser dengan laju pengulangan tinggi, akan memungkinkan untuk mempelajari molekul yang lebih kompleks.”

“Meskipun roaming tetap merupakan proses yang sulit dipahami dan sulit dipahami, terobosan ilmiah ini memberikan wawasan tentang cara mengukurnya – serta proses statistik lainnya yang memerlukan deteksi sangat sensitif, dalam menghadapi sinyal latar yang mengganggu,” simpul Heide Ibrahim. Pada akhirnya, ini mungkin hanya awal dari perjalanan berliku menuju beberapa rahasia Alam Pertiwi; roaming adalah proses yang perannya dalam kimia lingkungan dan atmosfer hanya pada permulaan untuk dipahami. “

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Data Sidney