FIRST EXPERIMENTS ARE CARRIED OUT AT SIRIUS.
The new Brazilian synchrotron light source, Sirius, from the National Research Center for Energy and Materials (CNPEM), a social organization linked to the Ministry of Science, Technology, Innovations and Communications (MCTI), carried out the first experiments on one of its lines light this week. The first research station to start operating, still in the commissioning stage, is able to reveal details of the structure of biological molecules, such as viral proteins. These first experiments are part of an effort by CNPEM to provide a cutting-edge tool to the Brazilian scientific community dedicated to research with SARS-CoV-2.
In these initial analyzes, researchers from CNPEM observed crystals of a coronavirus protein essential for the life cycle of the SARS-CoV-2 virus. The first results reveal details of the structure of this protein, which are important for understanding the biology of the virus and supporting research that seeks new drugs for COVID-19.
The first research station to start operating at Sirius is the MANACÁ beamline, dedicated to protein crystallography. Using X-ray diffraction, this line of light is able to reveal the position of each of the atoms that make up the studied protein, which helps researchers to investigate its action in the body and its interaction with molecules that have potential for development. of drugs.
The start of experiments at Sirius' facilities involves a thorough testing process, in which thousands of parameters are evaluated to ensure the generation of accurate data. To verify that the research station is within the projected parameters, generating reliable results, we first resolve the structure of well-known proteins, such as lysozyme - a molecule present in our tear and saliva. We reproduce the expected measurements for these standard samples and then, when we verify the good performance of the machine, we proceed to the collection of data from real experiments, with crystals of SARS-CoV-2 proteins, explains Ana Carolina Zeri, researcher who coordinates the first research station to enter into operation.
The first experiments
The sample analyzed in the first experiments at Sirius was the 3CL protein from SARS-CoV-2. Produced and crystallized at CNPEM's National Biocean Laboratory (LNBio), 3CL participates in the virus replication process within the organism during infection. Initially, we reproduced the structure of a protein already known to test the results generated by MANACÁ. With the obtaining of reliable and competitive data, we will deepen the studies in molecular and structural biology that integrate our task force against SARS-CoV-2. We have several groups of researchers mobilized to investigate the molecular mechanisms related to the activity of this protein, to seek inhibitors of its activity, to study other viral proteins, to generate knowledge that can support the development of drugs against the disease, details Kleber Franchini, Director of the National Laboratory of Biosciences (LNBio). The next steps of CNPEM's research are part of the VTI MCTI Network, a strategic advisory committee of the Ministry that works in the articulation of Research Units involved in fighting the coronavirus.
Exceptional openness to the scientific community
In addition to our commitment to the public research agenda with SARS-CoV-2, coordinated by MCTI, the beginning of MANACÁ's operation will benefit the scientific community across the country. Researchers dedicated to studying the molecular details related to the disease may submit , starting next week, research proposals to use this beamline, announces Mateus Cardoso, Head of the Division of Soft and Biological Materials at CNPEM's National Synchrotron Light Laboratory (LNLS).
To use Sirius, research proposals from the scientific community will undergo a technical evaluation by LNLS specialists. At this moment, we consider that the machine is in the scientific commissioning phase, carrying out experiments still under conditions that impose some limitations. However, in response to the crisis caused by COVID-19, we chose to make this tool available in advance to researchers who are already familiar with protein crystallography experiments, so that they can advance in the molecular understanding of the virus, ponders the Director of LNLS, Harry Westfahl Jr
Among the 13 Sirius research stations planned for the first phase of the project, two of them had their assemblies prioritized, since the beginning of the pandemic, for allowing studies on the virus and its interaction with human cells. In addition to MANACÁ, the project team runs out of time to deliver, in the coming months, the CATERETÊ beamline, focused on X-ray Coherent Scattering techniques, where it will be possible to produce high-resolution three-dimensional cellular images.
José Roque, director general of CNPEM and the Sirius project, points out that, in response to an emergency situation, the scientific community is being called upon to present its research proposals in SARS-CoV-2. We started offering unprecedented research conditions for researchers in the country. At this moment, when there is so much talk about the importance of science and technology for solving problems, we are facing an advanced machine, designed by Brazilians and built in partnership with the industry. national. I hope that, increasingly, all sectors of society recognize the importance of science for the solution of our problems and the capabilities we have in the country, he concludes.
About Sirius
Designed and built by Brazilians, Sirius is one of the most advanced synchrotron light sources in the world. This great scientific equipment has at its core an electron accelerator of the latest generation, which generates a type of light capable of revealing the microstructure of organic and inorganic materials. These analyzes are carried out at research stations, called beamlines. Sirius will support several beamlines, optimized for different experiments, and that will work independently of each other, allowing different groups of researchers to work simultaneously, in different researches in the most diverse areas, such as health, energy, new materials, environment , among others.
The different experimental techniques available on Sirius' beamlines will allow us to observe microscopic aspects of the materials, such as the atoms and molecules that constitute them, their chemical states and their spatial organization, in addition to monitoring the evolution over time of physical, chemical and biological processes that occur in fractions of a second. In a beamline it is also possible to follow how these microscopic characteristics are changed when the material is subjected to various conditions, such as high temperatures, mechanical stress, pressure, electric or magnetic fields, corrosive environments, among others. This ability is one of the main advantages of synchrotron light sources, when compared to other high resolution experimental techniques.
Sirius' beamlines are advanced scientific instruments, designed to solve problems in strategic areas for the country's development. Initially, a set of 13 beamlines was planned to cover a wide variety of scientific programs. Altogether, Sirius will be able to house up to 38 beamlines.
Sirius is funded by the Ministry of Science, Technology and Innovations (MCTI).
About Manacá
The MANACÁ beamline is dedicated to the crystallography of macromolecules, and allows the study of the three-dimensional structure of human proteins and enzymes and pathogens, with submicrometric resolution. The technique is able to reveal the position of each of the atoms that make up the studied protein, and allows to investigate its action in the organism and its interaction with active drug candidates. Thus, it is possible to make the search for new drugs more efficient, or even to understand the functioning of drugs already known to increase their effectiveness.
Information on the structure of proteins is important not only in the area of health, but also for the development of biofuels, pesticides, food and cosmetics.
National Technology
Synchrotron light sources are the most sophisticated example of open and multidisciplinary research infrastructure, and Sirius is a key tool for solving important issues for the Brazilian academic and industrial communities. The versatility of a synchrotron light source allows the development of research in strategic areas, such as energy, food, environment, health, defense and many others. This is the reason why synchrotron light technology is becoming increasingly popular around the world. It is also the reason why countries with strong, technology-based economies already have one or more synchrotron light sources, or are building them.
The X-rays used in the first experiments performed at Sirius are generated in a state-of-the-art electron accelerator and focused on micrometric protein crystals, using technologies developed by CNPEM and implemented in partnership with the national industry.
Financed by the Ministry of Science, Technology and Innovations (MCTI), 85% of Sirius' resources were invested in the country, in partnership with national companies. During its development, contracts were signed with more than 300 small, medium and large companies, of which more than 40 develop technological solutions for Sirius, together with CNPEM researchers and engineers.
About CNPEM
Sophisticated and effervescent research and development environment, unique in the country and present in few scientific centers in the world, the National Center for Research in Energy and Materials (CNPEM) is a social organization supervised by the Ministry of Science, Technology, Innovations (MCTI). The Center operates four National Laboratories and is the cradle of the most complex project in Brazilian science - Sirius - one of the most advanced synchrotron light sources in the world. CNPEM brings together highly specialized multithematic teams, laboratory infrastructures that are globally competitive and open to the scientific community, lines of research in strategic areas, innovative projects in partnership with the productive sector and training actions for researchers and students. The Center is an environment driven by the search for solutions with an impact in the areas of health, energy, environment, new materials, among others.
The unique and complementary skills present at CNPEM encourage research and development in the areas of synchrotron light; accelerator engineering; discovery of new drugs, including from plant species of Brazilian biodiversity; molecular mechanisms involved in the onset and progression of cancer, heart disease and neurodevelopment; functionalized nanoparticles to fight bacteria, viruses, cancer; new nanostructured sensors and devices for the oil and gas and health sectors; biotechnological solutions for the sustainable development of advanced biofuels, biochemicals and biomaterials.
1-
Image
Structure of SARS-CoV-2 3CL protein obtained from Sirius
by Edison Mariotti,
Cultura não é o que entra pelos olhos e ouvidos,
mas o que modifica o jeito de olhar e ouvir.
A cultura e o amor devem estar juntos.
Cultura é a maneira como nos expressamos
Cultura é criatividade sem limites
Cultura é o que compartilhamos
A Cultura inclui o conhecimento, a arte, as crenças, a lei, a moral, os costumes e todos os hábitos e aptidões adquiridos pelo ser humano não somente em família, como também por fazer parte de uma sociedade da qual é membro.
“A matemática, vista corretamente, possui não apenas verdade, mas também suprema beleza - uma beleza fria e austera, como a da escultura.”
frase BERTRAND RUSSEL - matemático indiano
-
data analyst in code programming language, R.
-
Say no to fake News.
This report, is guaranteed to verify the address of the LINK above
https://www.lnls.cnpem.br/primeiros-experimentos-sao-realizados-no-sirius/
--br
--de via tradutor do google
Cristais de proteínas de SARS-CoV-2 foram primeiras amostras analisadas. SIRIUS.
PRIMEIROS EXPERIMENTOS SÃO REALIZADOS NO SIRIUS.
A nova fonte de luz síncrotron brasileira, Sirius, do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), organização social vinculada ao Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTI), realizou os primeiros experimentos em uma de suas linhas de luz nesta semana. A primeira estação de pesquisa a entrar em funcionamento, ainda em estágio de comissionamento, é capaz de revelar detalhes da estrutura de moléculas biológicas, como proteínas virais. Esses primeiros experimentos fazem parte de um esforço do CNPEM para disponibilizar uma ferramenta de ponta à comunidade científica brasileira dedicada a pesquisas com SARS-CoV-2.
Nessas análises iniciais, pesquisadores do CNPEM observaram cristais de uma proteína do coronavírus imprescindível para o ciclo de vida do vírus SARS-CoV-2. Os primeiros resultados revelam detalhes da estrutura dessa proteína, importantes para compreender a biologia do vírus e apoiar pesquisas que buscam novos medicamentos para a COVID-19.
A primeira estação de pesquisa a entrar em funcionamento no Sirius é a linha de luz MANACÁ, dedicada a cristalografia de proteínas. Usando a difração de raios X esta linha de luz é capaz de revelar a posição de cada um dos átomos que compõem a proteína estudada, o que auxilia os pesquisadores a investigar a sua ação no organismo e sua interação com moléculas que têm potencial para o desenvolvimento de fármacos.
O início dos experimentos nas instalações do Sirius envolve um minucioso processo de testes, no qual milhares de parâmetros são avaliados para garantir a geração de dados precisos. Para constatar que a estação de pesquisa está dentro dos parâmetros projetados, gerando resultados confiáveis, resolvemos primeiramente a estrutura de proteínas bem conhecidas, como lisozima – uma molécula presente na nossa lágrima e saliva. Reproduzimos as medidas esperadas para essas amostras-padrão e, então, ao verificarmos a boa performance da máquina, seguimos para a coleta de dados de experimentos reais, com cristais de proteínas do SARS-CoV-2, explica Ana Carolina Zeri, pesquisadora que coordena a primeira estação de pesquisa a entrar em operação.
Os primeiros experimentos
A amostra analisada nos primeiros experimentos no Sirius foi a proteína 3CL do SARS-CoV-2. Produzida e cristalizada no Laboratório Nacional de Biocências (LNBio), do CNPEM, a 3CL participa do processo de replicação do vírus dentro do organismo durante a infecção. Inicialmente, reproduzimos a estrutura de uma proteína já conhecida para testar os resultados gerados pela MANACÁ. Com a obtenção de dados confiáveis e competitivos, vamos aprofundar os estudos em biologia molecular e estrutural que integram nossa força-tarefa contra o SARS-CoV-2. Temos vários grupos de pesquisadores mobilizados para investigar os mecanismos moleculares relacionados à atividade dessa proteína, buscar inibidores de sua atividade, estudar outras proteínas virais, gerar conhecimentos que podem apoiar o desenvolvimento de medicamentos contra a doença, detalha Kleber Franchini, Diretor do Laboratório Nacional de Biociências (LNBio). Os próximos passos da pesquisa do CNPEM integram a Rede Vírus MCTI, comitê de assessoramento estratégico do Ministério que atua na articulação de Unidades de Pesquisa envolvidas no combate ao coronavírus.
Abertura em caráter excepcional à comunidade científica
Além do nosso compromisso com a agenda pública de pesquisas com o SARS-CoV-2, coordenada pelo MCTI, o início da operação da MANACÁ vai beneficiar a comunidade científica de todo o País. Pesquisadores dedicados a estudar os detalhes moleculares relacionados à doença poderão submeter, a partir da próxima semana, propostas de pesquisa para utilizar essa linha de luz, anuncia Mateus Cardoso, Chefe da Divisão de Materiais Moles e Biológicos do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) do CNPEM.
Para utilizar o Sirius, as propostas de pesquisa da comunidade científica passarão por uma avaliação técnica dos especialistas do LNLS. Neste momento, consideramos que a máquina está em fase de comissionamento científico, realizando experimentos ainda em condições que impõem algumas limitações. Entretanto, em resposta à crise causada pela COVID-19, optamos por disponibilizar antecipadamente essa ferramenta aos pesquisadores que já têm familiaridade com experimentos de cristalografia de proteínas, para que eles possam avançar no entendimento molecular do vírus, pondera o Diretor do LNLS, Harry Westfahl Jr.
Dentre as 13 estações de pesquisa do Sirius previstas para a 1ª fase do projeto, duas delas tiveram as montagens priorizadas, desde o início da pandemia, por permitirem estudos sobre o vírus e sua interação com células humanas. Além da MANACÁ, a equipe do projeto corre contra o tempo para entregar, ainda nos próximos meses, a linha de luz CATERETÊ, voltada a técnicas de Espalhamento Coerente de Raios X, onde será possível produzir imagens celulares tridimensionais de alta resolução.
José Roque, diretor-geral do CNPEM e do projeto Sirius, destaca que, em resposta à uma situação emergencial, a comunidade científica está sendo chamada a apresentar suas propostas de pesquisa em SARS-CoV-2. Começamos a oferecer condições de pesquisa inéditas para os pesquisadores do País. Neste momento, em que se fala tanto da importância da ciência e tecnologia para a solução de problemas, estamos diante de uma máquina avançada, projetada por brasileiros e construída em parceria com a indústria nacional. Espero que, cada vez mais, todos os setores da sociedade reconheçam a importância da ciência para a solução dos nossos problemas e as capacidades que temos no País, conclui.
Sobre o Sirius
Projetado e construído por brasileiros, o Sirius é uma das fontes de luz síncrotron mais avançadas do mundo. Este grande equipamento científico possui em seu núcleo um acelerador de elétrons de última geração, que gera um tipo de luz capaz de revelar a microestrutura de materiais orgânicos e inorgânicos. Essas análises são realizadas em estações de pesquisa, chamadas linhas de luz. O Sirius irá comportar diversas linhas de luz, otimizadas para experimentos diversos, e que funcionarão de forma independente entre si, permitindo que diversos grupos de pesquisadores trabalhem simultaneamente, em diferentes pesquisas nas mais diversas áreas, como saúde, energia, novos materiais, meio ambiente, dentre outras.
As diferentes técnicas experimentais disponíveis nas linhas de luz do Sirius permitirão observar aspectos microscópicos dos materiais, como os átomos e moléculas que os constituem, seus estados químicos e sua organização espacial, além de acompanhar a evolução no tempo de processos físicos, químicos e biológicos que ocorrem em frações de segundo. Em uma linha de luz é possível acompanhar também como essas características microscópicas são alteradas quando o material é submetido a diversas condições, como temperaturas elevadas, tensão mecânica, pressão, campos elétricos ou magnéticos, ambientes corrosivos, entre outras. Essa capacidade é uma das principais vantagens das fontes de luz síncrotron, quando comparadas a outras técnicas experimentais de alta resolução.
As linhas de luz do Sirius são instrumentos científicos avançados, projetados para solucionar problemas em áreas estratégicas para o desenvolvimento do País. Inicialmente, um conjunto de 13 linhas de luz foi planejado para cobrir uma grande variedade de programas científicos. Ao todo, Sirius poderá abrigar até 38 linhas de luz.
Sirius é financiado pelo Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI).
Sobre a Manacá
A linha de luz MANACÁ é dedicada à cristalografia de macromoléculas, e permite o estudo da estrutura tridimensional de proteínas e enzimas humanas e de patógenos, com resolução submicrométrica. A técnica é capaz de revelar a posição de cada um dos átomos que compõem a proteína estudada, e permite investigar a sua ação no organismo e sua interação com princípios ativos candidatos a fármacos. Dessa forma, é possível tornar mais eficiente a busca por novos medicamentos, ou mesmo compreender o funcionamento de fármacos já conhecidos para aumentar sua efetividade.
Informações sobre a estrutura de proteínas são importantes não apenas na área da saúde, mas também para o desenvolvimento de biocombustíveis, defensivos agrícolas, alimentos e cosméticos.
Tecnologia Nacional
Fontes de luz síncrotron constituem o exemplo mais sofisticado de infraestrutura de pesquisa aberta e multidisciplinar, e o Sirius é uma ferramenta-chave para a resolução de questões importantes para as comunidades acadêmica e industrial brasileiras. A versatilidade de uma fonte de luz síncrotron permite o desenvolvimento de pesquisas em áreas estratégicas, como energia, alimentação, meio ambiente, saúde, defesa e vários outros. Essa é a razão pela qual a tecnologia da luz síncrotron se torna cada vez mais popular ao redor do mundo. É também o motivo pelo qual os países com economias fortes e baseadas em tecnologia já contam com uma ou mais fontes de luz síncrotron, ou as estão construindo.
Os raios X utilizados nos primeiros experimentos realizados no Sirius são gerados em um acelerador de elétrons de última geração e focalizados em cristais micrométricos de proteínas, utilizando tecnologias desenvolvidas pelo CNPEM e implementadas em parceria com a indústria nacional.
Financiado pelo Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI), 85% dos recursos do Sirius foram investidos no País, em parceria com empresas nacionais. Durante o seu desenvolvimento foram estabelecidos contratos com mais de 300 empresas de pequeno, médio e grande portes, das quais mais de 40 desenvolvem soluções tecnológicas para o Sirius, junto aos pesquisadores e engenheiros do CNPEM.
Sobre o CNPEM
Ambiente de pesquisa e desenvolvimento sofisticado e efervescente, único no País e presente em poucos polos científicos no mundo, o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) é uma organização social supervisionada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações (MCTI). O Centro opera quatro Laboratórios Nacionais e é berço do mais complexo projeto da ciência brasileira – o Sirius – uma das mais avançadas fontes de luz síncrotron do mundo. O CNPEM reúne equipes multitemáticas altamente especializadas, infraestruturas laboratoriais mundialmente competitivas e abertas à comunidade científica, linhas de pesquisa em áreas estratégicas, projetos inovadores em parcerias com o setor produtivo e ações de treinamento para pesquisadores e estudantes. O Centro constitui um ambiente movido pela busca de soluções com impacto nas áreas de saúde, energia, meio ambiente, novos materiais, entre outras.
As competências singulares e complementares presentes no CNPEM impulsionam pesquisas e desenvolvimentos nas áreas de luz síncrotron; engenharia de aceleradores; descoberta de novos medicamentos, inclusive a partir de espécies vegetais da biodiversidade brasileira; mecanismos moleculares envolvidos no surgimento e na progressão do câncer, doenças cardíacas e do neurodesenvolvimento; nanopartículas funcionalizadas para combate de bactérias, vírus, câncer; novos sensores e dispositivos nanoestruturados para os setores de óleo e gás e saúde; soluções biotecnológicas para o desenvolvimento sustentável de biocombustíveis avançados, bioquímicos e biomateriais.
1-
imagem
Estrutura da proteína 3CL de SARS-CoV-2 obtida no Sirius
PRIMEIROS EXPERIMENTOS SÃO REALIZADOS NO SIRIUS.
A nova fonte de luz síncrotron brasileira, Sirius, do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), organização social vinculada ao Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTI), realizou os primeiros experimentos em uma de suas linhas de luz nesta semana. A primeira estação de pesquisa a entrar em funcionamento, ainda em estágio de comissionamento, é capaz de revelar detalhes da estrutura de moléculas biológicas, como proteínas virais. Esses primeiros experimentos fazem parte de um esforço do CNPEM para disponibilizar uma ferramenta de ponta à comunidade científica brasileira dedicada a pesquisas com SARS-CoV-2.
Nessas análises iniciais, pesquisadores do CNPEM observaram cristais de uma proteína do coronavírus imprescindível para o ciclo de vida do vírus SARS-CoV-2. Os primeiros resultados revelam detalhes da estrutura dessa proteína, importantes para compreender a biologia do vírus e apoiar pesquisas que buscam novos medicamentos para a COVID-19.
A primeira estação de pesquisa a entrar em funcionamento no Sirius é a linha de luz MANACÁ, dedicada a cristalografia de proteínas. Usando a difração de raios X esta linha de luz é capaz de revelar a posição de cada um dos átomos que compõem a proteína estudada, o que auxilia os pesquisadores a investigar a sua ação no organismo e sua interação com moléculas que têm potencial para o desenvolvimento de fármacos.
O início dos experimentos nas instalações do Sirius envolve um minucioso processo de testes, no qual milhares de parâmetros são avaliados para garantir a geração de dados precisos. Para constatar que a estação de pesquisa está dentro dos parâmetros projetados, gerando resultados confiáveis, resolvemos primeiramente a estrutura de proteínas bem conhecidas, como lisozima – uma molécula presente na nossa lágrima e saliva. Reproduzimos as medidas esperadas para essas amostras-padrão e, então, ao verificarmos a boa performance da máquina, seguimos para a coleta de dados de experimentos reais, com cristais de proteínas do SARS-CoV-2, explica Ana Carolina Zeri, pesquisadora que coordena a primeira estação de pesquisa a entrar em operação.
Os primeiros experimentos
A amostra analisada nos primeiros experimentos no Sirius foi a proteína 3CL do SARS-CoV-2. Produzida e cristalizada no Laboratório Nacional de Biocências (LNBio), do CNPEM, a 3CL participa do processo de replicação do vírus dentro do organismo durante a infecção. Inicialmente, reproduzimos a estrutura de uma proteína já conhecida para testar os resultados gerados pela MANACÁ. Com a obtenção de dados confiáveis e competitivos, vamos aprofundar os estudos em biologia molecular e estrutural que integram nossa força-tarefa contra o SARS-CoV-2. Temos vários grupos de pesquisadores mobilizados para investigar os mecanismos moleculares relacionados à atividade dessa proteína, buscar inibidores de sua atividade, estudar outras proteínas virais, gerar conhecimentos que podem apoiar o desenvolvimento de medicamentos contra a doença, detalha Kleber Franchini, Diretor do Laboratório Nacional de Biociências (LNBio). Os próximos passos da pesquisa do CNPEM integram a Rede Vírus MCTI, comitê de assessoramento estratégico do Ministério que atua na articulação de Unidades de Pesquisa envolvidas no combate ao coronavírus.
Abertura em caráter excepcional à comunidade científica
Além do nosso compromisso com a agenda pública de pesquisas com o SARS-CoV-2, coordenada pelo MCTI, o início da operação da MANACÁ vai beneficiar a comunidade científica de todo o País. Pesquisadores dedicados a estudar os detalhes moleculares relacionados à doença poderão submeter, a partir da próxima semana, propostas de pesquisa para utilizar essa linha de luz, anuncia Mateus Cardoso, Chefe da Divisão de Materiais Moles e Biológicos do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) do CNPEM.
Para utilizar o Sirius, as propostas de pesquisa da comunidade científica passarão por uma avaliação técnica dos especialistas do LNLS. Neste momento, consideramos que a máquina está em fase de comissionamento científico, realizando experimentos ainda em condições que impõem algumas limitações. Entretanto, em resposta à crise causada pela COVID-19, optamos por disponibilizar antecipadamente essa ferramenta aos pesquisadores que já têm familiaridade com experimentos de cristalografia de proteínas, para que eles possam avançar no entendimento molecular do vírus, pondera o Diretor do LNLS, Harry Westfahl Jr.
Dentre as 13 estações de pesquisa do Sirius previstas para a 1ª fase do projeto, duas delas tiveram as montagens priorizadas, desde o início da pandemia, por permitirem estudos sobre o vírus e sua interação com células humanas. Além da MANACÁ, a equipe do projeto corre contra o tempo para entregar, ainda nos próximos meses, a linha de luz CATERETÊ, voltada a técnicas de Espalhamento Coerente de Raios X, onde será possível produzir imagens celulares tridimensionais de alta resolução.
José Roque, diretor-geral do CNPEM e do projeto Sirius, destaca que, em resposta à uma situação emergencial, a comunidade científica está sendo chamada a apresentar suas propostas de pesquisa em SARS-CoV-2. Começamos a oferecer condições de pesquisa inéditas para os pesquisadores do País. Neste momento, em que se fala tanto da importância da ciência e tecnologia para a solução de problemas, estamos diante de uma máquina avançada, projetada por brasileiros e construída em parceria com a indústria nacional. Espero que, cada vez mais, todos os setores da sociedade reconheçam a importância da ciência para a solução dos nossos problemas e as capacidades que temos no País, conclui.
Sobre o Sirius
Projetado e construído por brasileiros, o Sirius é uma das fontes de luz síncrotron mais avançadas do mundo. Este grande equipamento científico possui em seu núcleo um acelerador de elétrons de última geração, que gera um tipo de luz capaz de revelar a microestrutura de materiais orgânicos e inorgânicos. Essas análises são realizadas em estações de pesquisa, chamadas linhas de luz. O Sirius irá comportar diversas linhas de luz, otimizadas para experimentos diversos, e que funcionarão de forma independente entre si, permitindo que diversos grupos de pesquisadores trabalhem simultaneamente, em diferentes pesquisas nas mais diversas áreas, como saúde, energia, novos materiais, meio ambiente, dentre outras.
As diferentes técnicas experimentais disponíveis nas linhas de luz do Sirius permitirão observar aspectos microscópicos dos materiais, como os átomos e moléculas que os constituem, seus estados químicos e sua organização espacial, além de acompanhar a evolução no tempo de processos físicos, químicos e biológicos que ocorrem em frações de segundo. Em uma linha de luz é possível acompanhar também como essas características microscópicas são alteradas quando o material é submetido a diversas condições, como temperaturas elevadas, tensão mecânica, pressão, campos elétricos ou magnéticos, ambientes corrosivos, entre outras. Essa capacidade é uma das principais vantagens das fontes de luz síncrotron, quando comparadas a outras técnicas experimentais de alta resolução.
As linhas de luz do Sirius são instrumentos científicos avançados, projetados para solucionar problemas em áreas estratégicas para o desenvolvimento do País. Inicialmente, um conjunto de 13 linhas de luz foi planejado para cobrir uma grande variedade de programas científicos. Ao todo, Sirius poderá abrigar até 38 linhas de luz.
Sirius é financiado pelo Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI).
Sobre a Manacá
A linha de luz MANACÁ é dedicada à cristalografia de macromoléculas, e permite o estudo da estrutura tridimensional de proteínas e enzimas humanas e de patógenos, com resolução submicrométrica. A técnica é capaz de revelar a posição de cada um dos átomos que compõem a proteína estudada, e permite investigar a sua ação no organismo e sua interação com princípios ativos candidatos a fármacos. Dessa forma, é possível tornar mais eficiente a busca por novos medicamentos, ou mesmo compreender o funcionamento de fármacos já conhecidos para aumentar sua efetividade.
Informações sobre a estrutura de proteínas são importantes não apenas na área da saúde, mas também para o desenvolvimento de biocombustíveis, defensivos agrícolas, alimentos e cosméticos.
Tecnologia Nacional
Fontes de luz síncrotron constituem o exemplo mais sofisticado de infraestrutura de pesquisa aberta e multidisciplinar, e o Sirius é uma ferramenta-chave para a resolução de questões importantes para as comunidades acadêmica e industrial brasileiras. A versatilidade de uma fonte de luz síncrotron permite o desenvolvimento de pesquisas em áreas estratégicas, como energia, alimentação, meio ambiente, saúde, defesa e vários outros. Essa é a razão pela qual a tecnologia da luz síncrotron se torna cada vez mais popular ao redor do mundo. É também o motivo pelo qual os países com economias fortes e baseadas em tecnologia já contam com uma ou mais fontes de luz síncrotron, ou as estão construindo.
Os raios X utilizados nos primeiros experimentos realizados no Sirius são gerados em um acelerador de elétrons de última geração e focalizados em cristais micrométricos de proteínas, utilizando tecnologias desenvolvidas pelo CNPEM e implementadas em parceria com a indústria nacional.
Financiado pelo Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI), 85% dos recursos do Sirius foram investidos no País, em parceria com empresas nacionais. Durante o seu desenvolvimento foram estabelecidos contratos com mais de 300 empresas de pequeno, médio e grande portes, das quais mais de 40 desenvolvem soluções tecnológicas para o Sirius, junto aos pesquisadores e engenheiros do CNPEM.
Sobre o CNPEM
Ambiente de pesquisa e desenvolvimento sofisticado e efervescente, único no País e presente em poucos polos científicos no mundo, o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) é uma organização social supervisionada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações (MCTI). O Centro opera quatro Laboratórios Nacionais e é berço do mais complexo projeto da ciência brasileira – o Sirius – uma das mais avançadas fontes de luz síncrotron do mundo. O CNPEM reúne equipes multitemáticas altamente especializadas, infraestruturas laboratoriais mundialmente competitivas e abertas à comunidade científica, linhas de pesquisa em áreas estratégicas, projetos inovadores em parcerias com o setor produtivo e ações de treinamento para pesquisadores e estudantes. O Centro constitui um ambiente movido pela busca de soluções com impacto nas áreas de saúde, energia, meio ambiente, novos materiais, entre outras.
As competências singulares e complementares presentes no CNPEM impulsionam pesquisas e desenvolvimentos nas áreas de luz síncrotron; engenharia de aceleradores; descoberta de novos medicamentos, inclusive a partir de espécies vegetais da biodiversidade brasileira; mecanismos moleculares envolvidos no surgimento e na progressão do câncer, doenças cardíacas e do neurodesenvolvimento; nanopartículas funcionalizadas para combate de bactérias, vírus, câncer; novos sensores e dispositivos nanoestruturados para os setores de óleo e gás e saúde; soluções biotecnológicas para o desenvolvimento sustentável de biocombustíveis avançados, bioquímicos e biomateriais.
1-
imagem
Estrutura da proteína 3CL de SARS-CoV-2 obtida no Sirius
--de via tradutor do google
Kristalle von SARS-CoV-2-Proteinen waren die ersten analysierten Proben. SIRIUS.
ERSTE EXPERIMENTE WERDEN BEI SIRIUS DURCHGEFÜHRT.
Die neue brasilianische Synchrotron-Lichtquelle Sirius vom Nationalen Forschungszentrum für Energie und Materialien (CNPEM), einer sozialen Organisation, die mit dem Ministerium für Wissenschaft, Technologie, Innovationen und Kommunikation (MCTI) verbunden ist, führte die ersten Experimente auf einer ihrer Linien durch Licht diese Woche. Die erste Forschungsstation, die noch in Betrieb genommen wurde, kann Details zur Struktur biologischer Moleküle wie viraler Proteine enthüllen. Diese ersten Experimente sind Teil der Bemühungen von CNPEM, der brasilianischen Wissenschaftsgemeinschaft, die sich der Forschung mit SARS-CoV-2 widmet, ein innovatives Werkzeug zur Verfügung zu stellen.
In diesen ersten Analysen beobachteten Forscher von CNPEM Kristalle eines Coronavirus-Proteins, die für den Lebenszyklus des SARS-CoV-2-Virus essentiell sind. Die ersten Ergebnisse enthüllen Details der Struktur dieses Proteins, die für das Verständnis der Biologie des Virus wichtig sind und die Forschung unterstützen, die nach neuen Arzneimitteln für COVID-19 sucht.
Die erste Forschungsstation, die bei Sirius ihren Betrieb aufnimmt, ist die MANACÁ-Strahllinie, die sich der Proteinkristallographie widmet. Mithilfe der Röntgenbeugung kann diese Lichtlinie die Position jedes Atoms des untersuchten Proteins ermitteln. Auf diese Weise können Forscher seine Wirkung im Körper und seine Wechselwirkung mit Molekülen untersuchen, die Entwicklungspotential haben. von Drogen.
Der Beginn der Experimente in Sirius 'Einrichtungen umfasst einen gründlichen Testprozess, bei dem Tausende von Parametern ausgewertet werden, um die Erzeugung genauer Daten sicherzustellen. Um zu überprüfen, ob die Forschungsstation innerhalb der projizierten Parameter liegt und zuverlässige Ergebnisse liefert, lösen wir zunächst die Struktur bekannter Proteine wie Lysozym auf - ein Molekül, das in unseren Tränen und im Speichel vorhanden ist. Wir reproduzieren die erwarteten Messungen für diese Standardproben und fahren dann, wenn wir die gute Leistung der Maschine überprüfen, mit der Erfassung von Daten aus realen Experimenten mit Kristallen von SARS-CoV-2-Proteinen fort, erklärt Ana Carolina Zeri, koordinierende Forscherin die erste in Betrieb genommene Forschungsstation.
Die ersten Experimente
Die in den ersten Experimenten bei Sirius analysierte Probe war das 3CL-Protein aus SARS-CoV-2. 3CL wird im National Biocean Laboratory (LNBio) von CNPEM hergestellt und kristallisiert und ist während der Infektion am Virusreplikationsprozess im Organismus beteiligt. Zunächst haben wir die Struktur eines Proteins reproduziert, von dem bereits bekannt ist, dass es die von MANACÁ generierten Ergebnisse testet. Mit dem Erhalt zuverlässiger und wettbewerbsfähiger Daten werden wir die molekular- und strukturbiologischen Studien vertiefen, die unsere Task Force gegen SARS-CoV-2 integrieren. Wir haben mehrere Gruppen von Forschern mobilisiert, um die molekularen Mechanismen zu untersuchen, die mit der Aktivität dieses Proteins zusammenhängen, um Inhibitoren seiner Aktivität zu suchen, um andere virale Proteine zu untersuchen und um Wissen zu generieren, das die Entwicklung von Arzneimitteln gegen die Krankheit unterstützen kann, erklärt Kleber Franchini, Direktor des Nationalen Labors von Biowissenschaften (LNBio). Die nächsten Schritte der CNPEM-Forschung sind Teil des VTI MCTI-Netzwerks, eines strategischen Beratungsausschusses des Ministeriums, der sich mit der Formulierung von Forschungseinheiten befasst, die an der Bekämpfung des Coronavirus beteiligt sind.
Außergewöhnliche Offenheit gegenüber der wissenschaftlichen Gemeinschaft
Zusätzlich zu unserem Engagement für die öffentliche Forschungsagenda mit SARS-CoV-2, das von MCTI koordiniert wird, wird der Beginn der Tätigkeit von MANACÁ der wissenschaftlichen Gemeinschaft im ganzen Land zugute kommen. Forscher, die sich mit der Untersuchung der molekularen Details im Zusammenhang mit der Krankheit befassen, können Beiträge einreichen Mateus Cardoso, Leiter der Abteilung für weiche und biologische Materialien am National Synchrotron Light Laboratory (LNLS) von CNPEM, kündigt ab nächster Woche Forschungsvorschläge zur Verwendung dieser Strahllinie an.
Um Sirius zu verwenden, werden Forschungsvorschläge aus der wissenschaftlichen Gemeinschaft von LNLS-Spezialisten einer technischen Bewertung unterzogen. Derzeit gehen wir davon aus, dass sich die Maschine in der Phase der wissenschaftlichen Inbetriebnahme befindet und noch Experimente unter Bedingungen durchführt, die einige Einschränkungen mit sich bringen. Als Reaktion auf die durch COVID-19 verursachte Krise haben wir uns entschlossen, dieses Tool Forschern, die bereits mit Experimenten zur Proteinkristallographie vertraut sind, im Voraus zur Verfügung zu stellen, damit sie das molekulare Verständnis des Virus verbessern können, überlegt der Direktor des LNLS, Harry Westfahl Jr.
Unter den 13 Sirius-Forschungsstationen, die für die erste Phase des Projekts geplant waren, hatten zwei von ihnen ihre Baugruppen seit Beginn der Pandemie priorisiert, um Studien über das Virus und seine Interaktion mit menschlichen Zellen zu ermöglichen. Zusätzlich zu MANACÁ hat das Projektteam keine Zeit mehr, um in den kommenden Monaten die CATERET®-Strahllinie zu liefern, die sich auf kohärente Röntgenstreutechniken konzentriert und in der hochauflösende dreidimensionale Zellbilder erzeugt werden können.
José Roque, Generaldirektor von CNPEM und des Sirius-Projekts, weist darauf hin, dass die wissenschaftliche Gemeinschaft als Reaktion auf eine Notsituation aufgefordert wird, ihre Forschungsvorschläge in SARS-CoV-2 vorzulegen. Wir haben damit begonnen, Forschern im Land beispiellose Forschungsbedingungen anzubieten. In diesem Moment, in dem so viel über die Bedeutung von Wissenschaft und Technologie für die Lösung von Problemen gesprochen wird, stehen wir vor einer fortschrittlichen Maschine, die von Brasilianern entwickelt und in Partnerschaft mit der Industrie gebaut wurde. National. Ich hoffe, dass zunehmend alle Bereiche der Gesellschaft die Bedeutung der Wissenschaft für die Lösung unserer Probleme und die Fähigkeiten, die wir im Land haben, anerkennen, schließt er.
Über Sirius
Sirius wurde von Brasilianern entworfen und gebaut und ist eine der fortschrittlichsten Synchrotron-Lichtquellen der Welt. Diese großartige wissenschaftliche Ausrüstung verfügt im Kern über einen Elektronenbeschleuniger der neuesten Generation, der eine Art Licht erzeugt, das die Mikrostruktur organischer und anorganischer Materialien aufdecken kann. Diese Analysen werden an Forschungsstationen durchgeführt, die als Beamlines bezeichnet werden. Sirius wird mehrere Strahllinien unterstützen, die für verschiedene Experimente optimiert sind und unabhängig voneinander arbeiten. Dadurch können verschiedene Forschergruppen gleichzeitig in verschiedenen Forschungen in den unterschiedlichsten Bereichen wie Gesundheit, Energie, neue Materialien und Umwelt arbeiten , unter anderen.
Die verschiedenen experimentellen Techniken, die auf Sirius 'Strahllinien verfügbar sind, ermöglichen es uns, mikroskopische Aspekte der Materialien wie die Atome und Moleküle, aus denen sie bestehen, ihre chemischen Zustände und ihre räumliche Organisation zu beobachten und die zeitliche Entwicklung physikalischer, chemischer und biologischer Prozesse zu überwachen treten in Sekundenbruchteilen auf. In einer Strahllinie ist es auch möglich zu verfolgen, wie sich diese mikroskopischen Eigenschaften ändern, wenn das Material verschiedenen Bedingungen ausgesetzt wird, wie z. B. hohen Temperaturen, mechanischer Beanspruchung, Druck, elektrischen oder magnetischen Feldern, korrosiven Umgebungen usw. Diese Fähigkeit ist einer der Hauptvorteile von Synchrotronlichtquellen im Vergleich zu anderen hochauflösenden experimentellen Techniken.
Sirius 'Strahllinien sind fortschrittliche wissenschaftliche Instrumente, mit denen Probleme in strategischen Bereichen für die Entwicklung des Landes gelöst werden sollen. Zunächst war ein Satz von 13 Strahllinien geplant, um eine Vielzahl wissenschaftlicher Programme abzudecken. Insgesamt kann Sirius bis zu 38 Strahllinien aufnehmen.
Sirius wird vom Ministerium für Wissenschaft, Technologie und Innovationen (MCTI) finanziert.
Über Manacá
Die MANACÁ-Strahllinie ist der Kristallographie von Makromolekülen gewidmet und ermöglicht die Untersuchung der dreidimensionalen Struktur menschlicher Proteine sowie Enzyme und Krankheitserreger mit submikrometrischer Auflösung. Die Technik ist in der Lage, die Position jedes der Atome, aus denen das untersuchte Protein besteht, aufzudecken und seine Wirkung im Organismus und seine Wechselwirkung mit Wirkstoffen zu untersuchen, die Kandidaten für Arzneimittel sind. Auf diese Weise ist es möglich, die Suche nach neuen Arzneimitteln effizienter zu gestalten oder sogar die Funktionsweise von Arzneimitteln zu verstehen, von denen bereits bekannt ist, dass sie ihre Wirksamkeit erhöhen.
Informationen über die Struktur von Proteinen sind nicht nur im Gesundheitsbereich wichtig, sondern auch für die Entwicklung von Biokraftstoffen, Pestiziden, Lebensmitteln und Kosmetika.
Nationale Technologie
Synchrotron-Lichtquellen sind das fortschrittlichste Beispiel für eine offene und multidisziplinäre Forschungsinfrastruktur, und Sirius ist ein Schlüsselinstrument zur Lösung wichtiger Probleme für die brasilianische akademische und industrielle Gemeinschaft. Die Vielseitigkeit einer Synchrotron-Lichtquelle ermöglicht die Entwicklung von Forschungsarbeiten in strategischen Bereichen wie Energie, Ernährung, Umwelt, Gesundheit, Verteidigung und vielen anderen. Dies ist der Grund, warum die Synchrotron-Lichttechnologie weltweit immer beliebter wird. Dies ist auch der Grund, warum Länder mit starken, technologiebasierten Volkswirtschaften bereits über eine oder mehrere Synchrotronlichtquellen verfügen oder diese bauen
Die Röntgenstrahlen, die in den ersten bei Sirius durchgeführten Experimenten verwendet wurden, werden in einem hochmodernen Elektronenbeschleuniger erzeugt und auf mikrometrische Proteinkristalle fokussiert. Dabei werden von CNPEM entwickelte und in Zusammenarbeit mit der nationalen Industrie implementierte Technologien verwendet.
85% der Ressourcen von Sirius wurden vom Ministerium für Wissenschaft, Technologie und Innovationen (MCTI) finanziert und in Partnerschaft mit nationalen Unternehmen in das Land investiert. Während der Entwicklung wurden Verträge mit mehr als 300 kleinen, mittleren und großen Unternehmen unterzeichnet, von denen mehr als 40 gemeinsam mit CNPEM-Forschern und Ingenieuren technologische Lösungen für Sirius entwickeln.
Über CNPEM
Das Nationale Zentrum für Energie- und Materialforschung (CNPEM) ist eine soziale Organisation, die vom Ministerium für Wissenschaft, Technologie und Innovationen (MCTI) beaufsichtigt wird. Das Zentrum betreibt vier nationale Laboratorien und ist die Wiege des komplexesten Projekts der brasilianischen Wissenschaft - Sirius - eine der fortschrittlichsten Synchrotronlichtquellen der Welt. CNPEM vereint hochspezialisierte multithematische Teams, weltweit wettbewerbsfähige und für die Wissenschaft offene Laborinfrastrukturen, Forschungslinien in strategischen Bereichen, innovative Projekte in Partnerschaft mit dem Produktivsektor und Schulungsmaßnahmen für Forscher und Studenten. Das Zentrum ist eine Umgebung, die von der Suche nach Lösungen angetrieben wird, die sich unter anderem auf die Bereiche Gesundheit, Energie, Umwelt und neue Materialien auswirken.
Die einzigartigen und komplementären Fähigkeiten von CNPEM fördern Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet des Synchrotronlichts. Beschleunigertechnik; Entdeckung neuer Medikamente, auch aus Pflanzenarten der brasilianischen Artenvielfalt; molekulare Mechanismen, die am Auftreten und Fortschreiten von Krebs, Herzerkrankungen und neurologischer Entwicklung beteiligt sind; funktionalisierte Nanopartikel zur Bekämpfung von Bakterien, Viren und Krebs; neue nanostrukturierte Sensoren und Geräte für die Bereiche Öl und Gas sowie Gesundheit; biotechnologische Lösungen für die nachhaltige Entwicklung fortschrittlicher Biokraftstoffe, Biochemikalien und Biomaterialien.
1-
Bild
Struktur des von Sirius erhaltenen SARS-CoV-2 3CL-Proteins
Kristalle von SARS-CoV-2-Proteinen waren die ersten analysierten Proben. SIRIUS.
ERSTE EXPERIMENTE WERDEN BEI SIRIUS DURCHGEFÜHRT.
Die neue brasilianische Synchrotron-Lichtquelle Sirius vom Nationalen Forschungszentrum für Energie und Materialien (CNPEM), einer sozialen Organisation, die mit dem Ministerium für Wissenschaft, Technologie, Innovationen und Kommunikation (MCTI) verbunden ist, führte die ersten Experimente auf einer ihrer Linien durch Licht diese Woche. Die erste Forschungsstation, die noch in Betrieb genommen wurde, kann Details zur Struktur biologischer Moleküle wie viraler Proteine enthüllen. Diese ersten Experimente sind Teil der Bemühungen von CNPEM, der brasilianischen Wissenschaftsgemeinschaft, die sich der Forschung mit SARS-CoV-2 widmet, ein innovatives Werkzeug zur Verfügung zu stellen.
In diesen ersten Analysen beobachteten Forscher von CNPEM Kristalle eines Coronavirus-Proteins, die für den Lebenszyklus des SARS-CoV-2-Virus essentiell sind. Die ersten Ergebnisse enthüllen Details der Struktur dieses Proteins, die für das Verständnis der Biologie des Virus wichtig sind und die Forschung unterstützen, die nach neuen Arzneimitteln für COVID-19 sucht.
Die erste Forschungsstation, die bei Sirius ihren Betrieb aufnimmt, ist die MANACÁ-Strahllinie, die sich der Proteinkristallographie widmet. Mithilfe der Röntgenbeugung kann diese Lichtlinie die Position jedes Atoms des untersuchten Proteins ermitteln. Auf diese Weise können Forscher seine Wirkung im Körper und seine Wechselwirkung mit Molekülen untersuchen, die Entwicklungspotential haben. von Drogen.
Der Beginn der Experimente in Sirius 'Einrichtungen umfasst einen gründlichen Testprozess, bei dem Tausende von Parametern ausgewertet werden, um die Erzeugung genauer Daten sicherzustellen. Um zu überprüfen, ob die Forschungsstation innerhalb der projizierten Parameter liegt und zuverlässige Ergebnisse liefert, lösen wir zunächst die Struktur bekannter Proteine wie Lysozym auf - ein Molekül, das in unseren Tränen und im Speichel vorhanden ist. Wir reproduzieren die erwarteten Messungen für diese Standardproben und fahren dann, wenn wir die gute Leistung der Maschine überprüfen, mit der Erfassung von Daten aus realen Experimenten mit Kristallen von SARS-CoV-2-Proteinen fort, erklärt Ana Carolina Zeri, koordinierende Forscherin die erste in Betrieb genommene Forschungsstation.
Die ersten Experimente
Die in den ersten Experimenten bei Sirius analysierte Probe war das 3CL-Protein aus SARS-CoV-2. 3CL wird im National Biocean Laboratory (LNBio) von CNPEM hergestellt und kristallisiert und ist während der Infektion am Virusreplikationsprozess im Organismus beteiligt. Zunächst haben wir die Struktur eines Proteins reproduziert, von dem bereits bekannt ist, dass es die von MANACÁ generierten Ergebnisse testet. Mit dem Erhalt zuverlässiger und wettbewerbsfähiger Daten werden wir die molekular- und strukturbiologischen Studien vertiefen, die unsere Task Force gegen SARS-CoV-2 integrieren. Wir haben mehrere Gruppen von Forschern mobilisiert, um die molekularen Mechanismen zu untersuchen, die mit der Aktivität dieses Proteins zusammenhängen, um Inhibitoren seiner Aktivität zu suchen, um andere virale Proteine zu untersuchen und um Wissen zu generieren, das die Entwicklung von Arzneimitteln gegen die Krankheit unterstützen kann, erklärt Kleber Franchini, Direktor des Nationalen Labors von Biowissenschaften (LNBio). Die nächsten Schritte der CNPEM-Forschung sind Teil des VTI MCTI-Netzwerks, eines strategischen Beratungsausschusses des Ministeriums, der sich mit der Formulierung von Forschungseinheiten befasst, die an der Bekämpfung des Coronavirus beteiligt sind.
Außergewöhnliche Offenheit gegenüber der wissenschaftlichen Gemeinschaft
Zusätzlich zu unserem Engagement für die öffentliche Forschungsagenda mit SARS-CoV-2, das von MCTI koordiniert wird, wird der Beginn der Tätigkeit von MANACÁ der wissenschaftlichen Gemeinschaft im ganzen Land zugute kommen. Forscher, die sich mit der Untersuchung der molekularen Details im Zusammenhang mit der Krankheit befassen, können Beiträge einreichen Mateus Cardoso, Leiter der Abteilung für weiche und biologische Materialien am National Synchrotron Light Laboratory (LNLS) von CNPEM, kündigt ab nächster Woche Forschungsvorschläge zur Verwendung dieser Strahllinie an.
Um Sirius zu verwenden, werden Forschungsvorschläge aus der wissenschaftlichen Gemeinschaft von LNLS-Spezialisten einer technischen Bewertung unterzogen. Derzeit gehen wir davon aus, dass sich die Maschine in der Phase der wissenschaftlichen Inbetriebnahme befindet und noch Experimente unter Bedingungen durchführt, die einige Einschränkungen mit sich bringen. Als Reaktion auf die durch COVID-19 verursachte Krise haben wir uns entschlossen, dieses Tool Forschern, die bereits mit Experimenten zur Proteinkristallographie vertraut sind, im Voraus zur Verfügung zu stellen, damit sie das molekulare Verständnis des Virus verbessern können, überlegt der Direktor des LNLS, Harry Westfahl Jr.
Unter den 13 Sirius-Forschungsstationen, die für die erste Phase des Projekts geplant waren, hatten zwei von ihnen ihre Baugruppen seit Beginn der Pandemie priorisiert, um Studien über das Virus und seine Interaktion mit menschlichen Zellen zu ermöglichen. Zusätzlich zu MANACÁ hat das Projektteam keine Zeit mehr, um in den kommenden Monaten die CATERET®-Strahllinie zu liefern, die sich auf kohärente Röntgenstreutechniken konzentriert und in der hochauflösende dreidimensionale Zellbilder erzeugt werden können.
José Roque, Generaldirektor von CNPEM und des Sirius-Projekts, weist darauf hin, dass die wissenschaftliche Gemeinschaft als Reaktion auf eine Notsituation aufgefordert wird, ihre Forschungsvorschläge in SARS-CoV-2 vorzulegen. Wir haben damit begonnen, Forschern im Land beispiellose Forschungsbedingungen anzubieten. In diesem Moment, in dem so viel über die Bedeutung von Wissenschaft und Technologie für die Lösung von Problemen gesprochen wird, stehen wir vor einer fortschrittlichen Maschine, die von Brasilianern entwickelt und in Partnerschaft mit der Industrie gebaut wurde. National. Ich hoffe, dass zunehmend alle Bereiche der Gesellschaft die Bedeutung der Wissenschaft für die Lösung unserer Probleme und die Fähigkeiten, die wir im Land haben, anerkennen, schließt er.
Über Sirius
Sirius wurde von Brasilianern entworfen und gebaut und ist eine der fortschrittlichsten Synchrotron-Lichtquellen der Welt. Diese großartige wissenschaftliche Ausrüstung verfügt im Kern über einen Elektronenbeschleuniger der neuesten Generation, der eine Art Licht erzeugt, das die Mikrostruktur organischer und anorganischer Materialien aufdecken kann. Diese Analysen werden an Forschungsstationen durchgeführt, die als Beamlines bezeichnet werden. Sirius wird mehrere Strahllinien unterstützen, die für verschiedene Experimente optimiert sind und unabhängig voneinander arbeiten. Dadurch können verschiedene Forschergruppen gleichzeitig in verschiedenen Forschungen in den unterschiedlichsten Bereichen wie Gesundheit, Energie, neue Materialien und Umwelt arbeiten , unter anderen.
Die verschiedenen experimentellen Techniken, die auf Sirius 'Strahllinien verfügbar sind, ermöglichen es uns, mikroskopische Aspekte der Materialien wie die Atome und Moleküle, aus denen sie bestehen, ihre chemischen Zustände und ihre räumliche Organisation zu beobachten und die zeitliche Entwicklung physikalischer, chemischer und biologischer Prozesse zu überwachen treten in Sekundenbruchteilen auf. In einer Strahllinie ist es auch möglich zu verfolgen, wie sich diese mikroskopischen Eigenschaften ändern, wenn das Material verschiedenen Bedingungen ausgesetzt wird, wie z. B. hohen Temperaturen, mechanischer Beanspruchung, Druck, elektrischen oder magnetischen Feldern, korrosiven Umgebungen usw. Diese Fähigkeit ist einer der Hauptvorteile von Synchrotronlichtquellen im Vergleich zu anderen hochauflösenden experimentellen Techniken.
Sirius 'Strahllinien sind fortschrittliche wissenschaftliche Instrumente, mit denen Probleme in strategischen Bereichen für die Entwicklung des Landes gelöst werden sollen. Zunächst war ein Satz von 13 Strahllinien geplant, um eine Vielzahl wissenschaftlicher Programme abzudecken. Insgesamt kann Sirius bis zu 38 Strahllinien aufnehmen.
Sirius wird vom Ministerium für Wissenschaft, Technologie und Innovationen (MCTI) finanziert.
Über Manacá
Die MANACÁ-Strahllinie ist der Kristallographie von Makromolekülen gewidmet und ermöglicht die Untersuchung der dreidimensionalen Struktur menschlicher Proteine sowie Enzyme und Krankheitserreger mit submikrometrischer Auflösung. Die Technik ist in der Lage, die Position jedes der Atome, aus denen das untersuchte Protein besteht, aufzudecken und seine Wirkung im Organismus und seine Wechselwirkung mit Wirkstoffen zu untersuchen, die Kandidaten für Arzneimittel sind. Auf diese Weise ist es möglich, die Suche nach neuen Arzneimitteln effizienter zu gestalten oder sogar die Funktionsweise von Arzneimitteln zu verstehen, von denen bereits bekannt ist, dass sie ihre Wirksamkeit erhöhen.
Informationen über die Struktur von Proteinen sind nicht nur im Gesundheitsbereich wichtig, sondern auch für die Entwicklung von Biokraftstoffen, Pestiziden, Lebensmitteln und Kosmetika.
Nationale Technologie
Synchrotron-Lichtquellen sind das fortschrittlichste Beispiel für eine offene und multidisziplinäre Forschungsinfrastruktur, und Sirius ist ein Schlüsselinstrument zur Lösung wichtiger Probleme für die brasilianische akademische und industrielle Gemeinschaft. Die Vielseitigkeit einer Synchrotron-Lichtquelle ermöglicht die Entwicklung von Forschungsarbeiten in strategischen Bereichen wie Energie, Ernährung, Umwelt, Gesundheit, Verteidigung und vielen anderen. Dies ist der Grund, warum die Synchrotron-Lichttechnologie weltweit immer beliebter wird. Dies ist auch der Grund, warum Länder mit starken, technologiebasierten Volkswirtschaften bereits über eine oder mehrere Synchrotronlichtquellen verfügen oder diese bauen
Die Röntgenstrahlen, die in den ersten bei Sirius durchgeführten Experimenten verwendet wurden, werden in einem hochmodernen Elektronenbeschleuniger erzeugt und auf mikrometrische Proteinkristalle fokussiert. Dabei werden von CNPEM entwickelte und in Zusammenarbeit mit der nationalen Industrie implementierte Technologien verwendet.
85% der Ressourcen von Sirius wurden vom Ministerium für Wissenschaft, Technologie und Innovationen (MCTI) finanziert und in Partnerschaft mit nationalen Unternehmen in das Land investiert. Während der Entwicklung wurden Verträge mit mehr als 300 kleinen, mittleren und großen Unternehmen unterzeichnet, von denen mehr als 40 gemeinsam mit CNPEM-Forschern und Ingenieuren technologische Lösungen für Sirius entwickeln.
Über CNPEM
Das Nationale Zentrum für Energie- und Materialforschung (CNPEM) ist eine soziale Organisation, die vom Ministerium für Wissenschaft, Technologie und Innovationen (MCTI) beaufsichtigt wird. Das Zentrum betreibt vier nationale Laboratorien und ist die Wiege des komplexesten Projekts der brasilianischen Wissenschaft - Sirius - eine der fortschrittlichsten Synchrotronlichtquellen der Welt. CNPEM vereint hochspezialisierte multithematische Teams, weltweit wettbewerbsfähige und für die Wissenschaft offene Laborinfrastrukturen, Forschungslinien in strategischen Bereichen, innovative Projekte in Partnerschaft mit dem Produktivsektor und Schulungsmaßnahmen für Forscher und Studenten. Das Zentrum ist eine Umgebung, die von der Suche nach Lösungen angetrieben wird, die sich unter anderem auf die Bereiche Gesundheit, Energie, Umwelt und neue Materialien auswirken.
Die einzigartigen und komplementären Fähigkeiten von CNPEM fördern Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet des Synchrotronlichts. Beschleunigertechnik; Entdeckung neuer Medikamente, auch aus Pflanzenarten der brasilianischen Artenvielfalt; molekulare Mechanismen, die am Auftreten und Fortschreiten von Krebs, Herzerkrankungen und neurologischer Entwicklung beteiligt sind; funktionalisierte Nanopartikel zur Bekämpfung von Bakterien, Viren und Krebs; neue nanostrukturierte Sensoren und Geräte für die Bereiche Öl und Gas sowie Gesundheit; biotechnologische Lösungen für die nachhaltige Entwicklung fortschrittlicher Biokraftstoffe, Biochemikalien und Biomaterialien.
1-
Bild
Struktur des von Sirius erhaltenen SARS-CoV-2 3CL-Proteins
--ru via tradutor do google
Кристаллы белков SARS-CoV-2 были первыми проанализированными образцами. СИРИУС.
ПЕРВЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ ОСУЩЕСТВЛЯЮТСЯ НА СИРИУСЕ.
Новый бразильский источник синхротронного света Sirius из Национального исследовательского центра энергетики и материалов (CNPEM), общественной организации, связанной с Министерством науки, технологий, инноваций и связи (MCTI), провел первые эксперименты на одной из своих линий. свет на этой неделе. Первая исследовательская станция, которая начала работать, еще в стадии ввода в эксплуатацию, способна раскрыть детали структуры биологических молекул, таких как вирусные белки. Эти первые эксперименты являются частью усилий CNPEM по предоставлению передового инструмента для научного сообщества Бразилии, посвященного исследованиям с помощью SARS-CoV-2.
В этих первоначальных анализах исследователи из CNPEM обнаружили кристаллы белка коронавируса, необходимого для жизненного цикла вируса SARS-CoV-2. Первые результаты раскрывают детали структуры этого белка, важного для понимания биологии вируса и поддержки исследований, которые ищут новые препараты для COVID-19.
Первая исследовательская станция, которая начнет работать на Сириусе, - это линия MANACÁ, посвященная кристаллографии белка. Используя дифракцию рентгеновских лучей, эта линия света способна выявить положение каждого из атомов, составляющих исследуемый белок, что помогает исследователям исследовать его действие в организме и его взаимодействие с молекулами, которые имеют потенциал для развития. лекарств.
Начало экспериментов на объектах Sirius включает в себя тщательный процесс тестирования, в ходе которого тысячи параметров оцениваются для обеспечения получения точных данных. Чтобы убедиться, что исследовательская станция находится в пределах прогнозируемых параметров и дает надежные результаты, мы сначала определяем структуру хорошо известных белков, таких как лизоцим - молекула, присутствующая в нашей слезе и слюне. Мы воспроизводим ожидаемые измерения для этих стандартных образцов, а затем, когда мы проверяем хорошую производительность машины, мы переходим к сбору данных из реальных экспериментов с кристаллами белков SARS-CoV-2, объясняет Ана Каролина Зери, исследователь, который координирует первая исследовательская станция, вступившая в строй.
Первые эксперименты
Образец, проанализированный в первых экспериментах на Сириусе, представлял собой белок 3CL из SARS-CoV-2. Изготовленный и кристаллизованный в Национальной лаборатории биологических океанов CNPEM (LNBio), 3CL участвует в процессе репликации вируса в организме во время инфекции. Первоначально мы воспроизвели структуру белка, которая уже известна для тестирования результатов, полученных с помощью MANACÁ. С получением надежных и конкурентоспособных данных мы углубим исследования в области молекулярной и структурной биологии, которые объединяют нашу целевую группу против SARS-CoV-2. У нас есть несколько групп исследователей, мобилизованных для изучения молекулярных механизмов, связанных с активностью этого белка, для поиска ингибиторов его активности, для изучения других вирусных белков, для получения знаний, которые могут поддержать разработку лекарств против этой болезни, детально Клебер Франкини, директор Национальной лаборатории Бионауки (Л.Н.Био). Следующими этапами исследований CNPEM являются участие в сети VTI MCTI, стратегическом консультативном комитете Министерства, который занимается разработкой исследовательских подразделений, занимающихся борьбой с коронавирусом.
Исключительная открытость для научного сообщества
В дополнение к нашей приверженности программе государственных исследований с SARS-CoV-2, координируемой MCTI, начало работы MANACÁ принесет пользу научному сообществу по всей стране. Исследователи, посвященные изучению молекулярных деталей, связанных с заболеванием, могут представить Начиная со следующей недели, исследовательские предложения по использованию этой линии излучения, объявляет Матеус Кардосо, руководитель отдела мягких и биологических материалов в Национальной лаборатории синхротронного излучения CNPEM (LNLS).
Чтобы использовать Sirius, исследовательские предложения от научного сообщества будут подвергаться технической оценке специалистами LNLS. На данный момент мы считаем, что машина находится в стадии научного ввода в эксплуатацию, проводя эксперименты в условиях, которые накладывают некоторые ограничения. Однако в ответ на кризис, вызванный COVID-19, мы решили сделать этот инструмент доступным заранее для исследователей, которые уже знакомы с экспериментами по кристаллографии белка, чтобы они могли продвинуться в молекулярном понимании вируса, размышляет директор LNLS Гарри Вестфал. Jr.
Среди 13 исследовательских станций Сириуса, запланированных для первого этапа проекта, две из них с самого начала пандемии получили приоритет в своих сборках, чтобы можно было проводить исследования вируса и его взаимодействия с клетками человека. В дополнение к MANACÁ, у команды проекта не хватает времени для доставки в ближайшие месяцы линии CATERETÊ, сфокусированной на методах когерентного рентгеновского рассеяния, где можно будет создавать трехмерные клеточные изображения высокого разрешения.
Жозе Роке, генеральный директор CNPEM и проекта Sirius, отмечает, что в ответ на чрезвычайную ситуацию научное сообщество должно представить свои исследовательские предложения в SARS-CoV-2. Мы начали предлагать беспрецедентные условия исследования для исследователей в стране.В этот момент, когда много говорят о важности науки и техники для решения проблем, мы сталкиваемся с передовой машиной, разработанной бразильцами и созданной в партнерстве с отраслью. национальный. Я надеюсь, что все слои общества все больше осознают важность науки для решения наших проблем и возможности, которые мы имеем в стране, заключает он.
О Сириусе
Разработанный и построенный бразильцами, Sirius является одним из самых современных источников синхротронного света в мире. В основе этого великого научного оборудования лежит ускоритель электронов последнего поколения, который генерирует свет, способный раскрывать микроструктуру органических и неорганических материалов. Эти анализы проводятся на исследовательских станциях, называемых линиями луча. Sirius будет поддерживать несколько линий луча, оптимизированных для различных экспериментов, и которые будут работать независимо друг от друга, что позволит различным группам исследователей работать одновременно в различных исследованиях в самых разных областях, таких как здоровье, энергия, новые материалы, окружающая среда среди других.
Различные экспериментальные методы, доступные на линиях лучей Сириуса, позволят вам наблюдать микроскопические аспекты материалов, таких как атомы и молекулы, из которых они состоят, их химическое состояние и их пространственную организацию, в дополнение к мониторингу эволюции во времени физических, химических и биологических процессов, которые происходят в доли секунды. На линии луча также можно отслеживать, как изменяются эти микроскопические характеристики, когда материал подвергается воздействию различных условий, таких как высокие температуры, механическое напряжение, давление, электрические или магнитные поля, агрессивные среды и другие. Эта способность является одним из основных преимуществ синхротронных источников света по сравнению с другими экспериментальными методами высокого разрешения.
Линии лучей Sirius - это передовые научные инструменты, предназначенные для решения проблем в стратегических областях развития страны. Первоначально планировалось создать 13 линий лучей, чтобы охватить широкий спектр научных программ. В общей сложности Сириус сможет разместить до 38 лучевых линий.
Сириус финансируется Министерством науки, технологий и инноваций (MCTI).
О Манака
Линия луча MANACÁ предназначена для кристаллографии макромолекул и позволяет изучать трехмерную структуру человеческих белков, ферментов и патогенов с субмикрометрическим разрешением. Методика позволяет выявить положение каждого из атомов, составляющих исследуемый белок, и позволяет исследовать его действие в организме и его взаимодействие с активными ингредиентами, которые являются кандидатами в лекарственные препараты. Таким образом, можно сделать поиск новых лекарств более эффективным или даже понять функционирование лекарств, о которых уже известно, что они повышают их эффективность.
Информация о структуре белков важна не только в области здравоохранения, но и для разработки биотоплива, пестицидов, продуктов питания и косметики.
Национальные технологии
Синхротронные источники света являются наиболее сложным примером открытой и междисциплинарной исследовательской инфраструктуры, а Сириус является ключевым инструментом для решения важных задач для академических и промышленных кругов Бразилии. Универсальность источника синхротронного света позволяет развивать исследования в таких стратегических областях, как энергетика, пища, окружающая среда, здравоохранение, оборона и многие другие. Это причина, почему технология синхротронного света становится все более популярной во всем мире. Это также причина, по которой страны с сильной технологичной экономикой уже имеют один или несколько источников синхротронного света или создают их.
Рентгеновские лучи, использованные в первых экспериментах, проведенных на Сириусе, генерируются на современном ускорителе электронов и фокусируются на микрометрических кристаллах белка с использованием технологий, разработанных CNPEM и реализованных в партнерстве с национальной промышленностью.
Финансируемый Министерством науки, технологий и инноваций (MCTI), 85% ресурсов Sirius были инвестированы в страну в партнерстве с национальными компаниями. В ходе разработки были подписаны контракты с более чем 300 малыми, средними и крупными компаниями, из которых более 40 разрабатывают технологические решения для Sirius вместе с исследователями и инженерами CNPEM.
О CNPEM
Сложная и шипучая среда для исследований и разработок, уникальная в стране и представленная в нескольких научных центрах мира, Национальный центр исследований в области энергетики и материалов (CNPEM) является общественной организацией, контролируемой Министерством науки, технологий и инноваций (MCTI). Центр управляет четырьмя национальными лабораториями и является родиной самого сложного проекта в бразильской науке - Сириуса - одного из самых совершенных источников синхротронного света в мире. CNPEM объединяет узкоспециализированные многопрофильные команды, лабораторные инфраструктуры, которые являются конкурентоспособными на мировом уровне и открытые для научного сообщества, направления исследований в стратегических областях, инновационные проекты в партнерстве с производственным сектором и учебные мероприятия для исследователей и студентов. Центр - это среда, в основе которой лежит поиск решений, оказывающих влияние, в частности, на здоровье, энергию, окружающую среду, новые материалы.
Уникальные и дополнительные навыки, представленные в CNPEM, способствуют исследованиям и разработкам в области синхротронного света; ускорительная техника; открытие новых лекарств, в том числе из видов растений биоразнообразия Бразилии; молекулярные механизмы, участвующие в возникновении и прогрессировании рака, болезней сердца и нервного развития; функционализированные наночастицы для борьбы с бактериями, вирусами, раком; новые наноструктурированные датчики и устройства для нефтегазовой отрасли и здравоохранения; биотехнологические решения для устойчивого развития современных видов биотоплива, биохимических и биоматериалов.
1-
Образ
Структура белка SARS-CoV-2 3CL, полученного из Сириуса
--chines simplificado via tradutor do google
Кристаллы белков SARS-CoV-2 были первыми проанализированными образцами. СИРИУС.
ПЕРВЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ ОСУЩЕСТВЛЯЮТСЯ НА СИРИУСЕ.
Новый бразильский источник синхротронного света Sirius из Национального исследовательского центра энергетики и материалов (CNPEM), общественной организации, связанной с Министерством науки, технологий, инноваций и связи (MCTI), провел первые эксперименты на одной из своих линий. свет на этой неделе. Первая исследовательская станция, которая начала работать, еще в стадии ввода в эксплуатацию, способна раскрыть детали структуры биологических молекул, таких как вирусные белки. Эти первые эксперименты являются частью усилий CNPEM по предоставлению передового инструмента для научного сообщества Бразилии, посвященного исследованиям с помощью SARS-CoV-2.
В этих первоначальных анализах исследователи из CNPEM обнаружили кристаллы белка коронавируса, необходимого для жизненного цикла вируса SARS-CoV-2. Первые результаты раскрывают детали структуры этого белка, важного для понимания биологии вируса и поддержки исследований, которые ищут новые препараты для COVID-19.
Первая исследовательская станция, которая начнет работать на Сириусе, - это линия MANACÁ, посвященная кристаллографии белка. Используя дифракцию рентгеновских лучей, эта линия света способна выявить положение каждого из атомов, составляющих исследуемый белок, что помогает исследователям исследовать его действие в организме и его взаимодействие с молекулами, которые имеют потенциал для развития. лекарств.
Начало экспериментов на объектах Sirius включает в себя тщательный процесс тестирования, в ходе которого тысячи параметров оцениваются для обеспечения получения точных данных. Чтобы убедиться, что исследовательская станция находится в пределах прогнозируемых параметров и дает надежные результаты, мы сначала определяем структуру хорошо известных белков, таких как лизоцим - молекула, присутствующая в нашей слезе и слюне. Мы воспроизводим ожидаемые измерения для этих стандартных образцов, а затем, когда мы проверяем хорошую производительность машины, мы переходим к сбору данных из реальных экспериментов с кристаллами белков SARS-CoV-2, объясняет Ана Каролина Зери, исследователь, который координирует первая исследовательская станция, вступившая в строй.
Первые эксперименты
Образец, проанализированный в первых экспериментах на Сириусе, представлял собой белок 3CL из SARS-CoV-2. Изготовленный и кристаллизованный в Национальной лаборатории биологических океанов CNPEM (LNBio), 3CL участвует в процессе репликации вируса в организме во время инфекции. Первоначально мы воспроизвели структуру белка, которая уже известна для тестирования результатов, полученных с помощью MANACÁ. С получением надежных и конкурентоспособных данных мы углубим исследования в области молекулярной и структурной биологии, которые объединяют нашу целевую группу против SARS-CoV-2. У нас есть несколько групп исследователей, мобилизованных для изучения молекулярных механизмов, связанных с активностью этого белка, для поиска ингибиторов его активности, для изучения других вирусных белков, для получения знаний, которые могут поддержать разработку лекарств против этой болезни, детально Клебер Франкини, директор Национальной лаборатории Бионауки (Л.Н.Био). Следующими этапами исследований CNPEM являются участие в сети VTI MCTI, стратегическом консультативном комитете Министерства, который занимается разработкой исследовательских подразделений, занимающихся борьбой с коронавирусом.
Исключительная открытость для научного сообщества
В дополнение к нашей приверженности программе государственных исследований с SARS-CoV-2, координируемой MCTI, начало работы MANACÁ принесет пользу научному сообществу по всей стране. Исследователи, посвященные изучению молекулярных деталей, связанных с заболеванием, могут представить Начиная со следующей недели, исследовательские предложения по использованию этой линии излучения, объявляет Матеус Кардосо, руководитель отдела мягких и биологических материалов в Национальной лаборатории синхротронного излучения CNPEM (LNLS).
Чтобы использовать Sirius, исследовательские предложения от научного сообщества будут подвергаться технической оценке специалистами LNLS. На данный момент мы считаем, что машина находится в стадии научного ввода в эксплуатацию, проводя эксперименты в условиях, которые накладывают некоторые ограничения. Однако в ответ на кризис, вызванный COVID-19, мы решили сделать этот инструмент доступным заранее для исследователей, которые уже знакомы с экспериментами по кристаллографии белка, чтобы они могли продвинуться в молекулярном понимании вируса, размышляет директор LNLS Гарри Вестфал. Jr.
Среди 13 исследовательских станций Сириуса, запланированных для первого этапа проекта, две из них с самого начала пандемии получили приоритет в своих сборках, чтобы можно было проводить исследования вируса и его взаимодействия с клетками человека. В дополнение к MANACÁ, у команды проекта не хватает времени для доставки в ближайшие месяцы линии CATERETÊ, сфокусированной на методах когерентного рентгеновского рассеяния, где можно будет создавать трехмерные клеточные изображения высокого разрешения.
Жозе Роке, генеральный директор CNPEM и проекта Sirius, отмечает, что в ответ на чрезвычайную ситуацию научное сообщество должно представить свои исследовательские предложения в SARS-CoV-2. Мы начали предлагать беспрецедентные условия исследования для исследователей в стране.В этот момент, когда много говорят о важности науки и техники для решения проблем, мы сталкиваемся с передовой машиной, разработанной бразильцами и созданной в партнерстве с отраслью. национальный. Я надеюсь, что все слои общества все больше осознают важность науки для решения наших проблем и возможности, которые мы имеем в стране, заключает он.
О Сириусе
Разработанный и построенный бразильцами, Sirius является одним из самых современных источников синхротронного света в мире. В основе этого великого научного оборудования лежит ускоритель электронов последнего поколения, который генерирует свет, способный раскрывать микроструктуру органических и неорганических материалов. Эти анализы проводятся на исследовательских станциях, называемых линиями луча. Sirius будет поддерживать несколько линий луча, оптимизированных для различных экспериментов, и которые будут работать независимо друг от друга, что позволит различным группам исследователей работать одновременно в различных исследованиях в самых разных областях, таких как здоровье, энергия, новые материалы, окружающая среда среди других.
Различные экспериментальные методы, доступные на линиях лучей Сириуса, позволят вам наблюдать микроскопические аспекты материалов, таких как атомы и молекулы, из которых они состоят, их химическое состояние и их пространственную организацию, в дополнение к мониторингу эволюции во времени физических, химических и биологических процессов, которые происходят в доли секунды. На линии луча также можно отслеживать, как изменяются эти микроскопические характеристики, когда материал подвергается воздействию различных условий, таких как высокие температуры, механическое напряжение, давление, электрические или магнитные поля, агрессивные среды и другие. Эта способность является одним из основных преимуществ синхротронных источников света по сравнению с другими экспериментальными методами высокого разрешения.
Линии лучей Sirius - это передовые научные инструменты, предназначенные для решения проблем в стратегических областях развития страны. Первоначально планировалось создать 13 линий лучей, чтобы охватить широкий спектр научных программ. В общей сложности Сириус сможет разместить до 38 лучевых линий.
Сириус финансируется Министерством науки, технологий и инноваций (MCTI).
О Манака
Линия луча MANACÁ предназначена для кристаллографии макромолекул и позволяет изучать трехмерную структуру человеческих белков, ферментов и патогенов с субмикрометрическим разрешением. Методика позволяет выявить положение каждого из атомов, составляющих исследуемый белок, и позволяет исследовать его действие в организме и его взаимодействие с активными ингредиентами, которые являются кандидатами в лекарственные препараты. Таким образом, можно сделать поиск новых лекарств более эффективным или даже понять функционирование лекарств, о которых уже известно, что они повышают их эффективность.
Информация о структуре белков важна не только в области здравоохранения, но и для разработки биотоплива, пестицидов, продуктов питания и косметики.
Национальные технологии
Синхротронные источники света являются наиболее сложным примером открытой и междисциплинарной исследовательской инфраструктуры, а Сириус является ключевым инструментом для решения важных задач для академических и промышленных кругов Бразилии. Универсальность источника синхротронного света позволяет развивать исследования в таких стратегических областях, как энергетика, пища, окружающая среда, здравоохранение, оборона и многие другие. Это причина, почему технология синхротронного света становится все более популярной во всем мире. Это также причина, по которой страны с сильной технологичной экономикой уже имеют один или несколько источников синхротронного света или создают их.
Рентгеновские лучи, использованные в первых экспериментах, проведенных на Сириусе, генерируются на современном ускорителе электронов и фокусируются на микрометрических кристаллах белка с использованием технологий, разработанных CNPEM и реализованных в партнерстве с национальной промышленностью.
Финансируемый Министерством науки, технологий и инноваций (MCTI), 85% ресурсов Sirius были инвестированы в страну в партнерстве с национальными компаниями. В ходе разработки были подписаны контракты с более чем 300 малыми, средними и крупными компаниями, из которых более 40 разрабатывают технологические решения для Sirius вместе с исследователями и инженерами CNPEM.
О CNPEM
Сложная и шипучая среда для исследований и разработок, уникальная в стране и представленная в нескольких научных центрах мира, Национальный центр исследований в области энергетики и материалов (CNPEM) является общественной организацией, контролируемой Министерством науки, технологий и инноваций (MCTI). Центр управляет четырьмя национальными лабораториями и является родиной самого сложного проекта в бразильской науке - Сириуса - одного из самых совершенных источников синхротронного света в мире. CNPEM объединяет узкоспециализированные многопрофильные команды, лабораторные инфраструктуры, которые являются конкурентоспособными на мировом уровне и открытые для научного сообщества, направления исследований в стратегических областях, инновационные проекты в партнерстве с производственным сектором и учебные мероприятия для исследователей и студентов. Центр - это среда, в основе которой лежит поиск решений, оказывающих влияние, в частности, на здоровье, энергию, окружающую среду, новые материалы.
Уникальные и дополнительные навыки, представленные в CNPEM, способствуют исследованиям и разработкам в области синхротронного света; ускорительная техника; открытие новых лекарств, в том числе из видов растений биоразнообразия Бразилии; молекулярные механизмы, участвующие в возникновении и прогрессировании рака, болезней сердца и нервного развития; функционализированные наночастицы для борьбы с бактериями, вирусами, раком; новые наноструктурированные датчики и устройства для нефтегазовой отрасли и здравоохранения; биотехнологические решения для устойчивого развития современных видов биотоплива, биохимических и биоматериалов.
1-
Образ
Структура белка SARS-CoV-2 3CL, полученного из Сириуса
--chines simplificado via tradutor do google
SARS-CoV-2蛋白的晶体是首先分析的样品。天狼星
第一部分实验在SIRIUS进行。
来自国家能源和材料研究中心（CNPEM）的新的巴西同步加速器光源Sirius是与科学，技术，创新和通信部（MCTI）相连的一个社会组织，它在其中一条生产线上进行了首次实验这周灯火通明。仍处于调试阶段的第一个开始运行的研究站能够揭示生物分子结构的详细信息，例如病毒蛋白。这些最初的实验是CNPEM为致力于SARS-CoV-2研究的巴西科学界提供前沿工具的工作的一部分。
在这些初步分析中，CNPEM的研究人员观察到了SARS-CoV-2病毒生命周期必不可少的冠状病毒蛋白晶体。最初的结果揭示了这种蛋白质的结构细节，这对于理解病毒的生物学特性以及为寻找针对COVID-19的新药物的研究提供支持非常重要。
第一个在Sirius开始运行的研究站是MANACÁ光束线，专门用于蛋白质晶体学。使用X射线衍射，这条光线可以揭示构成被研究蛋白质的每个原子的位置，这有助于研究人员研究其在人体中的作用以及与具有发展潜力的分子的相互作用。毒品。
在Sirius的工厂中，实验的开始涉及一个彻底的测试过程，其中评估了数千个参数，以确保生成准确的数据。为了验证研究站是否在计划的参数范围内并产生可靠的结果，我们首先解析了众所周知的蛋白质的结构，例如溶菌酶-一种存在于我们眼泪和唾液中的分子。我们重现了这些标准样品的预期测量值，然后，当我们验证机器的良好性能时，我们将使用SARS-CoV-2蛋白晶体从真实的实验中收集数据，协调研究人员Ana Carolina Zeri解释说第一个投入运行的研究站。
第一次实验
在Sirius的第一个实验中分析的样品是SARS-CoV-2的3CL蛋白。 3CL由CNPEM国家生物海洋实验室（LNBio）生产和结晶，在感染过程中参与了生物体内的病毒复制过程。最初，我们复制了一种已知可以测试MANACÁ产生的结果的蛋白质的结构。通过获得可靠且具有竞争力的数据，我们将加深整合我们针对SARS-CoV-2的工作组的分子和结构生物学研究。我们有几组研究人员动员起来，研究与该蛋白活性相关的分子机制，寻找其活性抑制剂，研究其他病毒蛋白，以产生可支持抗疾病药物开发的知识，美国国家实验室主任Kleber Franchini详细介绍生物科学（LNBio）。 CNPEM研究的下一步工作是该部的战略咨询委员会VTI MCTI Network的一部分，该委员会致力于阐明与冠状病毒有关的研究单位。
对科学界的开放态度
除了我们致力于与SARS-CoV-2在MCTI协调下开展的公共研究议程外，MANACÁ的开始运营还将使全国科学界受益，致力于研究与该疾病有关的分子细节的研究人员可以提交CNPEM国家同步加速器光实验室（LNLS）的软质和生物材料部负责人Mateus Cardoso宣布，从下周开始，有关使用此光束线的研究建议。
为了使用Sirius，来自科学界的研究建议将由LNLS专家进行技术评估。目前，我们认为该机器处于科学调试阶段，仍在有一定限制的条件下进行实验。但是，为了应对由COVID-19引起的危机，我们选择提前向已经熟悉蛋白质晶体学实验的研究人员提供此工具，以便他们可以提高对病毒的分子理解，并深思LNLS主任Harry Westfahl小
自大流行开始以来，在计划用于该项目第一阶段的13个Sirius研究站中，其中两个对它们的装配进行了优先排序，以便研究病毒及其与人细胞的相互作用。除了MANACÁ之外，项目团队还没有时间在接下来的几个月中交付CATERETÊ光束线，该光束线专注于X射线相干散射技术，从而可以生成高分辨率的三维细胞图像。
CNPEM和Sirius项目的总干事JoséRoque指出，为应对紧急情况，科学界正在呼吁在SARS-CoV-2中提出其研究建议。我们开始为该国的研究人员提供前所未有的研究条件，此刻，当人们谈论科学技术对解决问题的重要性时，我们正面临由巴西人设计并与该行业合作建造的先进机器。国民。他总结说，我希望社会各界越来越认识到科学对于解决我们的问题和我们在该国拥有的能力的重要性。
关于天狼星
Sirius由巴西人设计和建造，是世界上最先进的同步加速器光源之一。这项伟大的科学设备的核心是最新一代的电子加速器，它可以产生一种能够揭示有机和无机材料微观结构的光。这些分析在称为“束线”的研究站进行。 Sirius将支持多条射线束，这些射线束针对不同的实验进行了优化，并且将彼此独立地工作，从而使不同组的研究人员能够同时从事最广泛领域（例如健康，能源，新材料，环境）的不同研究工作。等等。
Sirius射线束上可用的不同实验技术将使我们能够观察到材料的微观方面，例如构成它们的原子和分子，它们的化学状态和空间组织，以及监视随时间变化的物理，化学和生物过程。在几分之一秒内发生。在射线束中，还可以监视在材料经受各种条件（例如高温，机械应力，压力，电场或磁场，腐蚀性环境等）时这些微观特性如何变化。与其他高分辨率实验技术相比，此功能是同步加速器光源的主要优点之一。
Sirius的光束线是先进的科学仪器，旨在解决该国发展战略领域中的问题，最初计划设置13条光束线，以涵盖各种科学计划。 Sirius一共可以容纳38条光束线。
Sirius由科学，技术和创新部（MCTI）资助。
关于马纳卡
MANACÁ光束线专用于大分子的晶体学，可以研究人类蛋白质，酶和病原体的三维结构，并具有亚微米级的分辨率。该技术能够揭示组成所研究蛋白质的每个原子的位置，并允许研究其在生物体中的作用以及与候选药物的活性成分之间的相互作用。因此，有可能使对新药的搜索更加有效，甚至可以了解已知能提高其功效的药物的功能。
关于蛋白质结构的信息不仅在健康领域很重要，而且对于生物燃料，农药，食品和化妆品的开发也很重要。
国家技术
同步加速器光源是开放和多学科研究基础设施的最复杂示例，Sirius是解决巴西学术界和工业界重要问题的关键工具。同步加速器光源的多功能性允许在战略领域开展研究，例如能源，食品，环境，健康，国防和许多其他领域。这就是为什么同步加速器照明技术在世界范围内越来越受欢迎的原因。这也是为什么拥有强大的，以技术为基础的经济体的国家已经拥有或正在建造一个或多个同步加速器光源的原因。
Sirius进行的第一个实验中使用的X射线是使用CNPEM开发并与国家工业界合作实施的技术，通过最先进的电子加速器产生的，并聚焦在微米级蛋白质晶体上。
在科学，技术和创新部（MCTI）的资助下，与国家公司合作，将Sirius的85％的资源投资于该国。在开发过程中，与300多家大中小型公司签订了合同，其中40多家为Sirius开发了技术解决方案，并与CNPEM的研究人员和工程师一起。
关于CNPEM
国家能源和材料研究中心（CNPEM）是国家科学技术创新部（MCTI）监督的社会组织，在该国独一无二的复杂起泡研究和开发环境中。该中心拥有四个国家实验室，是巴西科学界最复杂的项目-天狼星（Sirius）的发源地-天狼星是世界上最先进的同步加速器光源之一。 CNPEM聚集了高度专业化的多主题团队，具有全球竞争力并向科学界开放的实验室基础设施，战略领域的研究领域，与生产部门合作的创新项目以及针对研究人员和学生的培训行动。该中心是一个环境，其寻求解决方案对健康，能源，环境，新材料等产生了影响。
CNPEM展示的独特和互补的技能鼓励了同步加速器照明领域的研究和开发；加速器工程；发现新药物，包括来自巴西生物多样性的植物物种；与癌症，心脏病和神经发育的发生和发展有关的分子机制；功能化的纳米粒子可抵抗细菌，病毒，癌症；用于石油和天然气及健康领域的新型纳米结构传感器和设备；先进生物燃料，生物化学和生物材料可持续发展的生物技术解决方案。
1-
图片
从天狼星获得的SARS-CoV-2 3CL蛋白的结构
第一部分实验在SIRIUS进行。
来自国家能源和材料研究中心（CNPEM）的新的巴西同步加速器光源Sirius是与科学，技术，创新和通信部（MCTI）相连的一个社会组织，它在其中一条生产线上进行了首次实验这周灯火通明。仍处于调试阶段的第一个开始运行的研究站能够揭示生物分子结构的详细信息，例如病毒蛋白。这些最初的实验是CNPEM为致力于SARS-CoV-2研究的巴西科学界提供前沿工具的工作的一部分。
在这些初步分析中，CNPEM的研究人员观察到了SARS-CoV-2病毒生命周期必不可少的冠状病毒蛋白晶体。最初的结果揭示了这种蛋白质的结构细节，这对于理解病毒的生物学特性以及为寻找针对COVID-19的新药物的研究提供支持非常重要。
第一个在Sirius开始运行的研究站是MANACÁ光束线，专门用于蛋白质晶体学。使用X射线衍射，这条光线可以揭示构成被研究蛋白质的每个原子的位置，这有助于研究人员研究其在人体中的作用以及与具有发展潜力的分子的相互作用。毒品。
在Sirius的工厂中，实验的开始涉及一个彻底的测试过程，其中评估了数千个参数，以确保生成准确的数据。为了验证研究站是否在计划的参数范围内并产生可靠的结果，我们首先解析了众所周知的蛋白质的结构，例如溶菌酶-一种存在于我们眼泪和唾液中的分子。我们重现了这些标准样品的预期测量值，然后，当我们验证机器的良好性能时，我们将使用SARS-CoV-2蛋白晶体从真实的实验中收集数据，协调研究人员Ana Carolina Zeri解释说第一个投入运行的研究站。
第一次实验
在Sirius的第一个实验中分析的样品是SARS-CoV-2的3CL蛋白。 3CL由CNPEM国家生物海洋实验室（LNBio）生产和结晶，在感染过程中参与了生物体内的病毒复制过程。最初，我们复制了一种已知可以测试MANACÁ产生的结果的蛋白质的结构。通过获得可靠且具有竞争力的数据，我们将加深整合我们针对SARS-CoV-2的工作组的分子和结构生物学研究。我们有几组研究人员动员起来，研究与该蛋白活性相关的分子机制，寻找其活性抑制剂，研究其他病毒蛋白，以产生可支持抗疾病药物开发的知识，美国国家实验室主任Kleber Franchini详细介绍生物科学（LNBio）。 CNPEM研究的下一步工作是该部的战略咨询委员会VTI MCTI Network的一部分，该委员会致力于阐明与冠状病毒有关的研究单位。
对科学界的开放态度
除了我们致力于与SARS-CoV-2在MCTI协调下开展的公共研究议程外，MANACÁ的开始运营还将使全国科学界受益，致力于研究与该疾病有关的分子细节的研究人员可以提交CNPEM国家同步加速器光实验室（LNLS）的软质和生物材料部负责人Mateus Cardoso宣布，从下周开始，有关使用此光束线的研究建议。
为了使用Sirius，来自科学界的研究建议将由LNLS专家进行技术评估。目前，我们认为该机器处于科学调试阶段，仍在有一定限制的条件下进行实验。但是，为了应对由COVID-19引起的危机，我们选择提前向已经熟悉蛋白质晶体学实验的研究人员提供此工具，以便他们可以提高对病毒的分子理解，并深思LNLS主任Harry Westfahl小
自大流行开始以来，在计划用于该项目第一阶段的13个Sirius研究站中，其中两个对它们的装配进行了优先排序，以便研究病毒及其与人细胞的相互作用。除了MANACÁ之外，项目团队还没有时间在接下来的几个月中交付CATERETÊ光束线，该光束线专注于X射线相干散射技术，从而可以生成高分辨率的三维细胞图像。
CNPEM和Sirius项目的总干事JoséRoque指出，为应对紧急情况，科学界正在呼吁在SARS-CoV-2中提出其研究建议。我们开始为该国的研究人员提供前所未有的研究条件，此刻，当人们谈论科学技术对解决问题的重要性时，我们正面临由巴西人设计并与该行业合作建造的先进机器。国民。他总结说，我希望社会各界越来越认识到科学对于解决我们的问题和我们在该国拥有的能力的重要性。
关于天狼星
Sirius由巴西人设计和建造，是世界上最先进的同步加速器光源之一。这项伟大的科学设备的核心是最新一代的电子加速器，它可以产生一种能够揭示有机和无机材料微观结构的光。这些分析在称为“束线”的研究站进行。 Sirius将支持多条射线束，这些射线束针对不同的实验进行了优化，并且将彼此独立地工作，从而使不同组的研究人员能够同时从事最广泛领域（例如健康，能源，新材料，环境）的不同研究工作。等等。
Sirius射线束上可用的不同实验技术将使我们能够观察到材料的微观方面，例如构成它们的原子和分子，它们的化学状态和空间组织，以及监视随时间变化的物理，化学和生物过程。在几分之一秒内发生。在射线束中，还可以监视在材料经受各种条件（例如高温，机械应力，压力，电场或磁场，腐蚀性环境等）时这些微观特性如何变化。与其他高分辨率实验技术相比，此功能是同步加速器光源的主要优点之一。
Sirius的光束线是先进的科学仪器，旨在解决该国发展战略领域中的问题，最初计划设置13条光束线，以涵盖各种科学计划。 Sirius一共可以容纳38条光束线。
Sirius由科学，技术和创新部（MCTI）资助。
关于马纳卡
MANACÁ光束线专用于大分子的晶体学，可以研究人类蛋白质，酶和病原体的三维结构，并具有亚微米级的分辨率。该技术能够揭示组成所研究蛋白质的每个原子的位置，并允许研究其在生物体中的作用以及与候选药物的活性成分之间的相互作用。因此，有可能使对新药的搜索更加有效，甚至可以了解已知能提高其功效的药物的功能。
关于蛋白质结构的信息不仅在健康领域很重要，而且对于生物燃料，农药，食品和化妆品的开发也很重要。
国家技术
同步加速器光源是开放和多学科研究基础设施的最复杂示例，Sirius是解决巴西学术界和工业界重要问题的关键工具。同步加速器光源的多功能性允许在战略领域开展研究，例如能源，食品，环境，健康，国防和许多其他领域。这就是为什么同步加速器照明技术在世界范围内越来越受欢迎的原因。这也是为什么拥有强大的，以技术为基础的经济体的国家已经拥有或正在建造一个或多个同步加速器光源的原因。
Sirius进行的第一个实验中使用的X射线是使用CNPEM开发并与国家工业界合作实施的技术，通过最先进的电子加速器产生的，并聚焦在微米级蛋白质晶体上。
在科学，技术和创新部（MCTI）的资助下，与国家公司合作，将Sirius的85％的资源投资于该国。在开发过程中，与300多家大中小型公司签订了合同，其中40多家为Sirius开发了技术解决方案，并与CNPEM的研究人员和工程师一起。
关于CNPEM
国家能源和材料研究中心（CNPEM）是国家科学技术创新部（MCTI）监督的社会组织，在该国独一无二的复杂起泡研究和开发环境中。该中心拥有四个国家实验室，是巴西科学界最复杂的项目-天狼星（Sirius）的发源地-天狼星是世界上最先进的同步加速器光源之一。 CNPEM聚集了高度专业化的多主题团队，具有全球竞争力并向科学界开放的实验室基础设施，战略领域的研究领域，与生产部门合作的创新项目以及针对研究人员和学生的培训行动。该中心是一个环境，其寻求解决方案对健康，能源，环境，新材料等产生了影响。
CNPEM展示的独特和互补的技能鼓励了同步加速器照明领域的研究和开发；加速器工程；发现新药物，包括来自巴西生物多样性的植物物种；与癌症，心脏病和神经发育的发生和发展有关的分子机制；功能化的纳米粒子可抵抗细菌，病毒，癌症；用于石油和天然气及健康领域的新型纳米结构传感器和设备；先进生物燃料，生物化学和生物材料可持续发展的生物技术解决方案。
1-
图片
从天狼星获得的SARS-CoV-2 3CL蛋白的结构
--ae via tradutor do google
تم تحليل بلورات بروتينات SARS-CoV-2. سيريوس.
يتم تنفيذ التجارب الأولى في سيريوس.
قام مصدر الضوء السنكروتروني البرازيلي الجديد ، سيريوس ، من المركز القومي للبحوث للطاقة والمواد (CNPEM) ، وهي منظمة اجتماعية مرتبطة بوزارة العلوم والتكنولوجيا والابتكارات والاتصالات (MCTI) ، بإجراء التجارب الأولى على أحد خطوطها ضوء هذا الأسبوع. أول محطة بحث تبدأ العمل ، لا تزال في مرحلة التكليف ، قادرة على الكشف عن تفاصيل بنية الجزيئات البيولوجية ، مثل البروتينات الفيروسية. تعد هذه التجارب الأولى جزءًا من جهد قامت به CNPEM لتوفير أداة متطورة للمجتمع العلمي البرازيلي المخصص للبحث مع SARS-CoV-2.
في هذه التحليلات الأولية ، لاحظ الباحثون من CNPEM بلورات بروتين الفيروس التاجي الضروري لدورة حياة فيروس سارس - CoV - 2. تكشف النتائج الأولى تفاصيل بنية هذا البروتين ، وهو مهم لفهم بيولوجيا الفيروس ودعم الأبحاث التي تبحث عن أدوية جديدة لـ COVID-19.
أول محطة بحث تبدأ العمل في Sirius هي خط شعاع MANACÁ ، المخصص لعلم البلورات البروتينية. باستخدام حيود الأشعة السينية ، هذا الخط من الضوء قادر على الكشف عن موقف كل من الذرات التي يتكون منها البروتين المدروس ، مما يساعد الباحثين على التحقيق في عملها في الجسم وتفاعلها مع الجزيئات التي لديها القدرة على التطور. المخدرات.
يتضمن بدء التجارب في منشآت Sirius عملية اختبار شاملة ، حيث يتم تقييم آلاف المعلمات لضمان توليد بيانات دقيقة. للتحقق من أن محطة البحث ضمن المعلمات المتوقعة ، وتحقيق نتائج موثوقة ، نقوم أولاً بحل بنية البروتينات المعروفة ، مثل الليزوزيم - وهو جزيء موجود في تمزقنا ولعابنا. نحن نعيد إنتاج القياسات المتوقعة لهذه العينات القياسية ، وبعد ذلك ، عندما نتحقق من الأداء الجيد للجهاز ، ننتقل إلى جمع البيانات من التجارب الحقيقية ، مع بلورات بروتينات SARS-CoV-2 ، كما توضح آنا كارولينا زيري ، الباحثة التي تنسق أول محطة بحث تدخل حيز التشغيل.
التجارب الأولى
كانت العينة التي تم تحليلها في تجارب سيريوس الأولى هي بروتين 3CL من السارس - CoV - 2. يتم إنتاج وتبلور في مختبر CNPEM الوطني للمحيطات الحيوية (LNBio) ، ويشارك 3CL في عملية تكرار الفيروس داخل الكائن الحي أثناء العدوى. في البداية ، قمنا بإعادة إنتاج بنية بروتين معروف بالفعل لاختبار النتائج التي تم إنشاؤها بواسطة MANACÁ. مع الحصول على بيانات موثوقة وتنافسية ، سنعمق الدراسات في البيولوجيا الجزيئية والهيكلية التي تدمج فريق العمل الخاص بنا ضد السارس CoV-2. لدينا العديد من مجموعات الباحثين الذين تم حشدهم لدراسة الآليات الجزيئية المتعلقة بنشاط هذا البروتين ، والبحث عن مثبطات نشاطه ، ودراسة البروتينات الفيروسية الأخرى ، لتوليد المعرفة التي يمكن أن تدعم تطوير الأدوية ضد المرض ، تفاصيل Kleber Franchini ، مدير المختبر الوطني العلوم الحيوية (LNBio). الخطوات التالية لأبحاث CNPEM هي جزء من شبكة VTI MCTI ، وهي لجنة استشارية إستراتيجية تابعة للوزارة تعمل في صياغة وحدات البحث المشاركة في مكافحة الفيروس التاجي.
انفتاح استثنائي على المجتمع العلمي
بالإضافة إلى التزامنا بجدول أعمال البحث العام مع SARS-CoV-2 ، بتنسيق من MCTI ، فإن بداية عملية MANACÁ ستفيد المجتمع العلمي في جميع أنحاء البلاد. قد يقدم الباحثون المتفانون لدراسة التفاصيل الجزيئية المتعلقة بالمرض ابتداءً من الأسبوع المقبل ، تُقترح مقترحات بحثية لاستخدام خط الشعاع هذا ، أعلن ماتوس كاردوسو ، رئيس قسم المواد اللينة والبيولوجية في مختبر CNPEM الوطني للضوء السنكروتروني (LNLS).
لاستخدام Sirius ، ستخضع مقترحات البحث من المجتمع العلمي لتقييم تقني من قبل المتخصصين في LNLS. في هذه اللحظة ، نعتبر أن الماكينة في مرحلة التكليف العلمي ، حيث تجري تجارب لا تزال في ظل ظروف تفرض بعض القيود. ومع ذلك ، واستجابة للأزمة التي تسببها COVID-19 ، اخترنا إتاحة هذه الأداة مقدمًا للباحثين الذين هم بالفعل على دراية بتجارب بلورات البروتين ، حتى يتمكنوا من التقدم في الفهم الجزيئي للفيروس ، يتأمل مدير LNLS ، Harry Westfahl الابن
من بين 13 محطة بحث سيريوس المخطط لها للمرحلة الأولى من المشروع ، تم تحديد أولويات مجموعتين منهم ، منذ بداية الوباء ، للسماح بإجراء دراسات حول الفيروس وتفاعله مع الخلايا البشرية. بالإضافة إلى MANACÁ ، ينفد فريق المشروع من الوقت لتقديم خط الأشعة CATERETÊ في الأشهر المقبلة ، والذي يركز على تقنيات التشتت المتماسك بالأشعة السينية ، حيث سيكون من الممكن إنتاج صور خلوية ثلاثية الأبعاد عالية الدقة.
يشير خوسيه روكيه ، المدير العام لـ CNPEM ومشروع سيريوس ، إلى أنه ، استجابة لحالة الطوارئ ، يتم دعوة المجتمع العلمي لتقديم مقترحاته البحثية في SARS-CoV-2. بدأنا في تقديم شروط بحثية غير مسبوقة للباحثين في البلاد ، وفي هذه اللحظة ، عندما يكون هناك الكثير من الحديث عن أهمية العلم والتكنولوجيا لحل المشكلات ، فإننا نواجه آلة متقدمة ، صممها البرازيليون وتم بناؤها بالشراكة مع الصناعة. الوطني. أتمنى أن تدرك جميع قطاعات المجتمع ، بشكل متزايد ، أهمية العلم لحل مشاكلنا والقدرات التي لدينا في البلاد ، كما يخلص.
حول سيريوس
تم تصميمه وبناؤه من قبل البرازيليين ، يعد Sirius أحد أكثر مصادر ضوء السنكروترون تقدمًا في العالم. يحتوي هذا الجهاز العلمي الكبير في جوهره على مسرع إلكتروني من أحدث جيل ، والذي يولد نوعًا من الضوء قادرًا على الكشف عن البنية المجهرية للمواد العضوية وغير العضوية. يتم إجراء هذه التحليلات في محطات البحث ، تسمى خطوط الشعاع. سيدعم Sirius العديد من خطوط الشعاع ، محسنة للتجارب المختلفة ، والتي ستعمل بشكل مستقل عن بعضها البعض ، مما يسمح لمجموعات مختلفة من الباحثين بالعمل في وقت واحد ، في أبحاث مختلفة في المجالات الأكثر تنوعًا ، مثل الصحة والطاقة والمواد الجديدة والبيئة ، من بين أمور أخرى.
ستسمح لنا التقنيات التجريبية المختلفة المتاحة على خطوط شعاع Sirius بمراقبة الجوانب المجهرية للمواد ، مثل الذرات والجزيئات التي تشكلها ، وحالاتها الكيميائية وتنظيمها المكاني ، بالإضافة إلى مراقبة تطور العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية بمرور الوقت تحدث في أجزاء من الثانية. في خط الشعاع ، من الممكن أيضًا مراقبة كيفية تغيير هذه الخصائص المجهرية عندما تتعرض المادة لظروف مختلفة ، مثل درجات الحرارة المرتفعة ، والضغط الميكانيكي ، والضغط ، والمجالات الكهربائية أو المغناطيسية ، والبيئات المسببة للتآكل ، وغيرها. هذه القدرة هي واحدة من المزايا الرئيسية لمصادر ضوء السنكروترون ، بالمقارنة مع التقنيات التجريبية الأخرى عالية الدقة.
خطوط شعاع سيريوس هي أدوات علمية متقدمة ، مصممة لحل المشاكل في المجالات الاستراتيجية لتنمية البلاد ، في البداية ، تم التخطيط لمجموعة من 13 خطًا شعاعيًا لتغطية مجموعة واسعة من البرامج العلمية. بشكل عام ، سيتمكن Sirius من استيعاب ما يصل إلى 38 خطًا شعاعيًا.
تمول سيريوس من قبل وزارة العلوم والتكنولوجيا والابتكارات (MCTI).
حول ماناكا
تم تخصيص خط شعاع MANACÁ لبلورة جزيئات الجزيئات الكبيرة ، ويسمح بدراسة البنية ثلاثية الأبعاد للبروتينات البشرية والإنزيمات ومسببات الأمراض ، مع دقة قياس ما دون القياس. هذه التقنية قادرة على الكشف عن موقف كل من الذرات التي يتكون منها البروتين المدروس ، ويسمح بالتحقيق في عملها في الكائن الحي وتفاعلها مع المكونات النشطة المرشحة للأدوية. وبالتالي ، من الممكن جعل البحث عن أدوية جديدة أكثر كفاءة ، أو حتى فهم عمل الأدوية المعروفة بالفعل لزيادة فعاليتها.
إن المعلومات حول بنية البروتينات مهمة ليس فقط في مجال الصحة ، ولكن أيضًا لتطوير الوقود الحيوي والمبيدات الحشرية والمواد الغذائية ومستحضرات التجميل.
التكنولوجيا الوطنية
تعد مصادر ضوء السنكروترون المثال الأكثر تعقيدًا للبنية التحتية البحثية المفتوحة والمتعددة التخصصات ، ويعد Sirius أداة رئيسية لحل المشكلات المهمة للأوساط الأكاديمية والصناعية البرازيلية. تعدد استخدامات مصدر ضوء السنكروترون يسمح بتطوير البحث في المجالات الاستراتيجية ، مثل الطاقة والغذاء والبيئة والصحة والدفاع وغيرها الكثير. هذا هو السبب في أن تكنولوجيا ضوء السنكروترون تزداد شعبية في جميع أنحاء العالم. وهو أيضًا السبب في أن البلدان ذات الاقتصادات القوية القائمة على التكنولوجيا لديها بالفعل مصدر واحد أو أكثر من مصادر الضوء السنكروتروني ، أو تقوم ببنائها.
يتم إنشاء الأشعة السينية المستخدمة في التجارب الأولى التي تم إجراؤها في Sirius في مسرع إلكتروني حديث ، وتركز على بلورات البروتين الميكرومترية ، باستخدام التقنيات التي طورتها CNPEM وتنفيذها بالشراكة مع الصناعة الوطنية.
بتمويل من وزارة العلوم والتكنولوجيا والابتكارات (MCTI) ، تم استثمار 85 ٪ من موارد سيريوس في البلاد ، بالشراكة مع الشركات الوطنية. خلال تطويرها ، تم توقيع عقود مع أكثر من 300 شركة صغيرة ومتوسطة وكبيرة ، من بينها أكثر من 40 شركة تعمل على تطوير حلول تكنولوجية لسيريوس ، إلى جانب باحثين ومهندسين CNPEM.
حول CNPEM
بيئة بحث وتطوير متطورة وفوارة ، فريدة من نوعها في البلاد وموجودة في عدد قليل من المراكز العلمية في العالم ، المركز الوطني لبحوث الطاقة والمواد (CNPEM) هو منظمة اجتماعية تشرف عليها وزارة العلوم والتكنولوجيا والابتكارات (MCTI). يشغل المركز أربعة مختبرات وطنية وهو مهد أكثر المشاريع تعقيدًا في العلوم البرازيلية - سيريوس - أحد مصادر الضوء السنكروترونية الأكثر تقدمًا في العالم. تجمع CNPEM بين فرق متعددة التخصصات عالية التخصص ، وبنى تحتية للمختبرات قادرة على المنافسة عالمياً ومفتوحة للمجتمع العلمي ، وخطوط البحث في المجالات الاستراتيجية ، والمشاريع المبتكرة بالشراكة مع القطاع الإنتاجي وإجراءات التدريب للباحثين والطلاب. المركز عبارة عن بيئة يقودها البحث عن حلول لها تأثير في مجالات الصحة والطاقة والبيئة والمواد الجديدة وغيرها.
المهارات الفريدة والتكميلية الموجودة في CNPEM تشجع البحث والتطوير في مجالات ضوء السنكروترون ؛ هندسة المعجل اكتشاف عقاقير جديدة ، بما في ذلك من الأنواع النباتية للتنوع البيولوجي البرازيلي ؛ الآليات الجزيئية المشاركة في ظهور وتطور السرطان وأمراض القلب والنمو العصبي ؛ الجسيمات النانوية الوظيفية لمحاربة البكتيريا والفيروسات والسرطان. أجهزة استشعار وأجهزة جديدة ذات هيكل نانوي لقطاعي النفط والغاز والصحة ؛ حلول التكنولوجيا الحيوية من أجل التنمية المستدامة للوقود الحيوي المتقدم والكيماويات الحيوية والمواد الحيوية.
1-
صورة
هيكل بروتين سارس CoV - 2 3CL تم الحصول عليها من سيريوس
يتم تنفيذ التجارب الأولى في سيريوس.
قام مصدر الضوء السنكروتروني البرازيلي الجديد ، سيريوس ، من المركز القومي للبحوث للطاقة والمواد (CNPEM) ، وهي منظمة اجتماعية مرتبطة بوزارة العلوم والتكنولوجيا والابتكارات والاتصالات (MCTI) ، بإجراء التجارب الأولى على أحد خطوطها ضوء هذا الأسبوع. أول محطة بحث تبدأ العمل ، لا تزال في مرحلة التكليف ، قادرة على الكشف عن تفاصيل بنية الجزيئات البيولوجية ، مثل البروتينات الفيروسية. تعد هذه التجارب الأولى جزءًا من جهد قامت به CNPEM لتوفير أداة متطورة للمجتمع العلمي البرازيلي المخصص للبحث مع SARS-CoV-2.
في هذه التحليلات الأولية ، لاحظ الباحثون من CNPEM بلورات بروتين الفيروس التاجي الضروري لدورة حياة فيروس سارس - CoV - 2. تكشف النتائج الأولى تفاصيل بنية هذا البروتين ، وهو مهم لفهم بيولوجيا الفيروس ودعم الأبحاث التي تبحث عن أدوية جديدة لـ COVID-19.
أول محطة بحث تبدأ العمل في Sirius هي خط شعاع MANACÁ ، المخصص لعلم البلورات البروتينية. باستخدام حيود الأشعة السينية ، هذا الخط من الضوء قادر على الكشف عن موقف كل من الذرات التي يتكون منها البروتين المدروس ، مما يساعد الباحثين على التحقيق في عملها في الجسم وتفاعلها مع الجزيئات التي لديها القدرة على التطور. المخدرات.
يتضمن بدء التجارب في منشآت Sirius عملية اختبار شاملة ، حيث يتم تقييم آلاف المعلمات لضمان توليد بيانات دقيقة. للتحقق من أن محطة البحث ضمن المعلمات المتوقعة ، وتحقيق نتائج موثوقة ، نقوم أولاً بحل بنية البروتينات المعروفة ، مثل الليزوزيم - وهو جزيء موجود في تمزقنا ولعابنا. نحن نعيد إنتاج القياسات المتوقعة لهذه العينات القياسية ، وبعد ذلك ، عندما نتحقق من الأداء الجيد للجهاز ، ننتقل إلى جمع البيانات من التجارب الحقيقية ، مع بلورات بروتينات SARS-CoV-2 ، كما توضح آنا كارولينا زيري ، الباحثة التي تنسق أول محطة بحث تدخل حيز التشغيل.
التجارب الأولى
كانت العينة التي تم تحليلها في تجارب سيريوس الأولى هي بروتين 3CL من السارس - CoV - 2. يتم إنتاج وتبلور في مختبر CNPEM الوطني للمحيطات الحيوية (LNBio) ، ويشارك 3CL في عملية تكرار الفيروس داخل الكائن الحي أثناء العدوى. في البداية ، قمنا بإعادة إنتاج بنية بروتين معروف بالفعل لاختبار النتائج التي تم إنشاؤها بواسطة MANACÁ. مع الحصول على بيانات موثوقة وتنافسية ، سنعمق الدراسات في البيولوجيا الجزيئية والهيكلية التي تدمج فريق العمل الخاص بنا ضد السارس CoV-2. لدينا العديد من مجموعات الباحثين الذين تم حشدهم لدراسة الآليات الجزيئية المتعلقة بنشاط هذا البروتين ، والبحث عن مثبطات نشاطه ، ودراسة البروتينات الفيروسية الأخرى ، لتوليد المعرفة التي يمكن أن تدعم تطوير الأدوية ضد المرض ، تفاصيل Kleber Franchini ، مدير المختبر الوطني العلوم الحيوية (LNBio). الخطوات التالية لأبحاث CNPEM هي جزء من شبكة VTI MCTI ، وهي لجنة استشارية إستراتيجية تابعة للوزارة تعمل في صياغة وحدات البحث المشاركة في مكافحة الفيروس التاجي.
انفتاح استثنائي على المجتمع العلمي
بالإضافة إلى التزامنا بجدول أعمال البحث العام مع SARS-CoV-2 ، بتنسيق من MCTI ، فإن بداية عملية MANACÁ ستفيد المجتمع العلمي في جميع أنحاء البلاد. قد يقدم الباحثون المتفانون لدراسة التفاصيل الجزيئية المتعلقة بالمرض ابتداءً من الأسبوع المقبل ، تُقترح مقترحات بحثية لاستخدام خط الشعاع هذا ، أعلن ماتوس كاردوسو ، رئيس قسم المواد اللينة والبيولوجية في مختبر CNPEM الوطني للضوء السنكروتروني (LNLS).
لاستخدام Sirius ، ستخضع مقترحات البحث من المجتمع العلمي لتقييم تقني من قبل المتخصصين في LNLS. في هذه اللحظة ، نعتبر أن الماكينة في مرحلة التكليف العلمي ، حيث تجري تجارب لا تزال في ظل ظروف تفرض بعض القيود. ومع ذلك ، واستجابة للأزمة التي تسببها COVID-19 ، اخترنا إتاحة هذه الأداة مقدمًا للباحثين الذين هم بالفعل على دراية بتجارب بلورات البروتين ، حتى يتمكنوا من التقدم في الفهم الجزيئي للفيروس ، يتأمل مدير LNLS ، Harry Westfahl الابن
من بين 13 محطة بحث سيريوس المخطط لها للمرحلة الأولى من المشروع ، تم تحديد أولويات مجموعتين منهم ، منذ بداية الوباء ، للسماح بإجراء دراسات حول الفيروس وتفاعله مع الخلايا البشرية. بالإضافة إلى MANACÁ ، ينفد فريق المشروع من الوقت لتقديم خط الأشعة CATERETÊ في الأشهر المقبلة ، والذي يركز على تقنيات التشتت المتماسك بالأشعة السينية ، حيث سيكون من الممكن إنتاج صور خلوية ثلاثية الأبعاد عالية الدقة.
يشير خوسيه روكيه ، المدير العام لـ CNPEM ومشروع سيريوس ، إلى أنه ، استجابة لحالة الطوارئ ، يتم دعوة المجتمع العلمي لتقديم مقترحاته البحثية في SARS-CoV-2. بدأنا في تقديم شروط بحثية غير مسبوقة للباحثين في البلاد ، وفي هذه اللحظة ، عندما يكون هناك الكثير من الحديث عن أهمية العلم والتكنولوجيا لحل المشكلات ، فإننا نواجه آلة متقدمة ، صممها البرازيليون وتم بناؤها بالشراكة مع الصناعة. الوطني. أتمنى أن تدرك جميع قطاعات المجتمع ، بشكل متزايد ، أهمية العلم لحل مشاكلنا والقدرات التي لدينا في البلاد ، كما يخلص.
حول سيريوس
تم تصميمه وبناؤه من قبل البرازيليين ، يعد Sirius أحد أكثر مصادر ضوء السنكروترون تقدمًا في العالم. يحتوي هذا الجهاز العلمي الكبير في جوهره على مسرع إلكتروني من أحدث جيل ، والذي يولد نوعًا من الضوء قادرًا على الكشف عن البنية المجهرية للمواد العضوية وغير العضوية. يتم إجراء هذه التحليلات في محطات البحث ، تسمى خطوط الشعاع. سيدعم Sirius العديد من خطوط الشعاع ، محسنة للتجارب المختلفة ، والتي ستعمل بشكل مستقل عن بعضها البعض ، مما يسمح لمجموعات مختلفة من الباحثين بالعمل في وقت واحد ، في أبحاث مختلفة في المجالات الأكثر تنوعًا ، مثل الصحة والطاقة والمواد الجديدة والبيئة ، من بين أمور أخرى.
ستسمح لنا التقنيات التجريبية المختلفة المتاحة على خطوط شعاع Sirius بمراقبة الجوانب المجهرية للمواد ، مثل الذرات والجزيئات التي تشكلها ، وحالاتها الكيميائية وتنظيمها المكاني ، بالإضافة إلى مراقبة تطور العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية بمرور الوقت تحدث في أجزاء من الثانية. في خط الشعاع ، من الممكن أيضًا مراقبة كيفية تغيير هذه الخصائص المجهرية عندما تتعرض المادة لظروف مختلفة ، مثل درجات الحرارة المرتفعة ، والضغط الميكانيكي ، والضغط ، والمجالات الكهربائية أو المغناطيسية ، والبيئات المسببة للتآكل ، وغيرها. هذه القدرة هي واحدة من المزايا الرئيسية لمصادر ضوء السنكروترون ، بالمقارنة مع التقنيات التجريبية الأخرى عالية الدقة.
خطوط شعاع سيريوس هي أدوات علمية متقدمة ، مصممة لحل المشاكل في المجالات الاستراتيجية لتنمية البلاد ، في البداية ، تم التخطيط لمجموعة من 13 خطًا شعاعيًا لتغطية مجموعة واسعة من البرامج العلمية. بشكل عام ، سيتمكن Sirius من استيعاب ما يصل إلى 38 خطًا شعاعيًا.
تمول سيريوس من قبل وزارة العلوم والتكنولوجيا والابتكارات (MCTI).
حول ماناكا
تم تخصيص خط شعاع MANACÁ لبلورة جزيئات الجزيئات الكبيرة ، ويسمح بدراسة البنية ثلاثية الأبعاد للبروتينات البشرية والإنزيمات ومسببات الأمراض ، مع دقة قياس ما دون القياس. هذه التقنية قادرة على الكشف عن موقف كل من الذرات التي يتكون منها البروتين المدروس ، ويسمح بالتحقيق في عملها في الكائن الحي وتفاعلها مع المكونات النشطة المرشحة للأدوية. وبالتالي ، من الممكن جعل البحث عن أدوية جديدة أكثر كفاءة ، أو حتى فهم عمل الأدوية المعروفة بالفعل لزيادة فعاليتها.
إن المعلومات حول بنية البروتينات مهمة ليس فقط في مجال الصحة ، ولكن أيضًا لتطوير الوقود الحيوي والمبيدات الحشرية والمواد الغذائية ومستحضرات التجميل.
التكنولوجيا الوطنية
تعد مصادر ضوء السنكروترون المثال الأكثر تعقيدًا للبنية التحتية البحثية المفتوحة والمتعددة التخصصات ، ويعد Sirius أداة رئيسية لحل المشكلات المهمة للأوساط الأكاديمية والصناعية البرازيلية. تعدد استخدامات مصدر ضوء السنكروترون يسمح بتطوير البحث في المجالات الاستراتيجية ، مثل الطاقة والغذاء والبيئة والصحة والدفاع وغيرها الكثير. هذا هو السبب في أن تكنولوجيا ضوء السنكروترون تزداد شعبية في جميع أنحاء العالم. وهو أيضًا السبب في أن البلدان ذات الاقتصادات القوية القائمة على التكنولوجيا لديها بالفعل مصدر واحد أو أكثر من مصادر الضوء السنكروتروني ، أو تقوم ببنائها.
يتم إنشاء الأشعة السينية المستخدمة في التجارب الأولى التي تم إجراؤها في Sirius في مسرع إلكتروني حديث ، وتركز على بلورات البروتين الميكرومترية ، باستخدام التقنيات التي طورتها CNPEM وتنفيذها بالشراكة مع الصناعة الوطنية.
بتمويل من وزارة العلوم والتكنولوجيا والابتكارات (MCTI) ، تم استثمار 85 ٪ من موارد سيريوس في البلاد ، بالشراكة مع الشركات الوطنية. خلال تطويرها ، تم توقيع عقود مع أكثر من 300 شركة صغيرة ومتوسطة وكبيرة ، من بينها أكثر من 40 شركة تعمل على تطوير حلول تكنولوجية لسيريوس ، إلى جانب باحثين ومهندسين CNPEM.
حول CNPEM
بيئة بحث وتطوير متطورة وفوارة ، فريدة من نوعها في البلاد وموجودة في عدد قليل من المراكز العلمية في العالم ، المركز الوطني لبحوث الطاقة والمواد (CNPEM) هو منظمة اجتماعية تشرف عليها وزارة العلوم والتكنولوجيا والابتكارات (MCTI). يشغل المركز أربعة مختبرات وطنية وهو مهد أكثر المشاريع تعقيدًا في العلوم البرازيلية - سيريوس - أحد مصادر الضوء السنكروترونية الأكثر تقدمًا في العالم. تجمع CNPEM بين فرق متعددة التخصصات عالية التخصص ، وبنى تحتية للمختبرات قادرة على المنافسة عالمياً ومفتوحة للمجتمع العلمي ، وخطوط البحث في المجالات الاستراتيجية ، والمشاريع المبتكرة بالشراكة مع القطاع الإنتاجي وإجراءات التدريب للباحثين والطلاب. المركز عبارة عن بيئة يقودها البحث عن حلول لها تأثير في مجالات الصحة والطاقة والبيئة والمواد الجديدة وغيرها.
المهارات الفريدة والتكميلية الموجودة في CNPEM تشجع البحث والتطوير في مجالات ضوء السنكروترون ؛ هندسة المعجل اكتشاف عقاقير جديدة ، بما في ذلك من الأنواع النباتية للتنوع البيولوجي البرازيلي ؛ الآليات الجزيئية المشاركة في ظهور وتطور السرطان وأمراض القلب والنمو العصبي ؛ الجسيمات النانوية الوظيفية لمحاربة البكتيريا والفيروسات والسرطان. أجهزة استشعار وأجهزة جديدة ذات هيكل نانوي لقطاعي النفط والغاز والصحة ؛ حلول التكنولوجيا الحيوية من أجل التنمية المستدامة للوقود الحيوي المتقدم والكيماويات الحيوية والمواد الحيوية.
1-
صورة
هيكل بروتين سارس CoV - 2 3CL تم الحصول عليها من سيريوس
Nenhum comentário:
Postar um comentário