scroll-to-top-icon
youtube-iconfacebook-icon

تعلم

كيف تصدر الطبيعة الضوء

في البداية اسمحوا لنا أن نلقي نظرة على بعض من الأسئلة التي نريد الإجابة عليها.

  1.     ما الذي ينتج الضوء في المخلوقات ذات التلألؤ البيولوجي؟
  2. كيف تنتج تلك المخلوقات الأشياء التي تصدر الضوء؟
  3.   كيف يمكننا أن نستخدم الأشياء ذات التلألؤ البيولوجي في ألعابنا؟

1.    كيمياء الضوء الطبيعي Basic-Chemistry---H2O-ar

step-1-what-makes-bioluminescenceكيف تنتج الطبيعة الضوء؟ التلألؤ البيولوجي هو نتيجة لتفاعل كيميائي خاص بين نوعين من البروتينات والأوكسجين. تعد البروتينات جزيئات خاصة جدًا ومعقدة وهي اللبنات الأساسية للحياة. وفي بعض النواحي يشبه تفاعل التلألؤ البيولوجي التفاعل الذي يكون جزيئات الماء من الهيدروجين والأكسجين (كما هو موضح على جهة اليمين)، إلا أن طاقة تفاعل التلألؤ البيولوجي تخرج في شكل ضوء.

الجسم = أي شيء يمكنك أن تلمسه

Bioluminescent-Reaction---purple-ar

 

2.   بيولوجيا الضوء الطبيعي

step-2-making-proteinsوطالما أن الأمر كذلك… فلذلك يتطلب التلألؤ البيولوجي بروتينات خاصة. كيف تتكون البروتينات؟ اتضح أن البروتينات تصنع في الخلايا، وكل كائن حي مكون من خلايا من نوع ما. الق نظرة فاحصة على هذه العملية فيما يلي.

Steps-of-Making-a-protien---With-Sally---standalone-ar

 

لا شك أن الأحماض النووية (DNA) لجميع الكائنات لا تتشابه في وجود الجين (أو الوصفة) لبروتينات التلألؤ البيولوجي، إلا أن تلك المخلوقات التي لديها هذا الجين، تُصنع هذه البروتينات بنفس الطريقة تمامًا.

3. كيف تصنع BioToy بروتينات التلألؤ البيولوجي

عملية العودة للطبيعة

beaker-smallأثناء محاولة استكشافية للعثور على أكثر المخلوقات ذات التلألؤ البيولوجي إضاءة، اكتشفنا العديد من الحيوانات المائية المضيئة الرائعة، إلا أنه كان هناك حيوان صغير يسمى من فصيلة مجداف الأرجل يدعى ” Gaussia Princep ” كان هو الأكثر تلألؤًا من بين بقية الكائنات. وكان العثور عليه تحديًا في حد ذاته لأنه صغير جدًا ويعيش في المحيطات على عمق أكثر من 2000 قدم، إلا أن التحديد الدقيق لجيناته المضيئة كان أكثر صعوبة. فنظرًا لوجود 30 ألف جين في حمضه النووي (DNA)، فقد استغرق فحصها وقتًا طويلًا للعثور على ما كنا نبحث عنه. وعندما اكتشفنا جينات الإضاءة (أو وصفات التلألؤ البيولوجي) آن أوان لمعرفة كيفية البدء في تصنيع بروتينات التلألؤ البيولوجي من جانبنا…

عندما اكتشفنا الجينات المضيئة، استخدمنا طريقة تسمى استنساخ التعبير، لعمل نسخ من البروتينات. وباستخدام مثال سالي مرة أخرى، فإن هذه العملية بمثابة إعطاء سالي بعض الكتب الجديدة بوصفات الكعك ومطالبتها ببدء بيع الكعك. وللقيام بذلك في الحياة العملية، يدخل جين الإضاءة إلى كائن آمن وصحي يمكنه أن يقرأ التعليمات وينتج كميات كبيرة من البروتين. وحتى بعد تصنيع البروتين، كان علينا أن نتأكد من تكونه بشكل ملائم، لأنه إذا لم يحدث ذلك، فإن البروتين لا يؤدي وظيفته المطلوبة. يطلق على عملية تصنيع البروتين مسمى الطي، وقد استغرقنا سنوات عديدة في التجربة والخطأ للحصول عليه بشكل صحيح، وبهذه الطريقة نستطيع في الوقت الحالي تصنيع كميات كبيرة من هذا البروتين.