خريطة كثافة الفرق

في علم البلورات بالأشعة السينية ، تُظهر خريطة كثافة الفرق أو خريطة Fo–Fc التوزيع المكاني للفرق بين كثافة الإلكترون المقاسة للبلورة وكثافة الإلكترون التي يفسرها النموذج الحالي. [ 1 ]

تم وضع طريقة لحساب هذه الخريطة لتقنية المجهر الإلكتروني فائق البرودة. [ 2 ]

عرض

تُعرض هذه البيانات عادةً على شكل أسطح متساوية الكثافة، حيث تمثل الكثافة الإلكترونية الموجبة المناطق الخالية من أي عنصر في النموذج، والتي عادةً ما تُشير إلى أحد مكونات البلورة التي لم يتم نمذجتها، مثل الرابطة أو عامل مساعد التبلور ، وذلك باللون الأخضر. أما الكثافة الإلكترونية السالبة فتمثل أجزاء النموذج غير المدعومة بكثافة إلكترونية، مما يدل إما على أن ذرة ما قد تعرضت للاضطراب نتيجةً للتلف الإشعاعي أو أنها مُنمذجة في مكان خاطئ، وذلك باللون الأحمر. ويُضبط مستوى التحديد النموذجي (عتبة العرض) عند . [ 3 ]

حساب

تُحسب خرائط كثافة الفرق عادةً باستخدام معاملات فورييه، وهي الفروق بين سعات عامل البنية المرصودة من تجربة حيود الأشعة السينية وسعات عامل البنية المحسوبة من النموذج الحالي، باستخدام الطور من النموذج لكلا الحدين (لعدم توفر أطوار للبيانات المرصودة). يجب أن تكون مجموعتا عوامل البنية على نفس المقياس.

جدأناوومأص=(|Foبs|-|Fجألج|)هـxص(2πأناϕجألج){\displaystyle C_{diffmap}=(|F_{obs}|-|F_{calc}|)exp(2\pi i\phi _{calc})}

أصبح من المعتاد الآن تضمين مصطلحات ترجيح الاحتمالية القصوى التي تأخذ في الاعتبار الأخطاء المقدرة في النموذج الحالي:

جدأناوومأص=(م|Foبs|-د|Fجألج|)هـxص(2πأناϕجألج){\displaystyle C_{diffmap}=(m|F_{obs}|-D|F_{calc}|)exp(2\pi i\phi _{calc})}

حيث يُمثل m مقياسًا للجدارة، وهو تقدير لجيب تمام الخطأ في الطور، و D عامل قياس " σ A ". تُستخلص هذه المعاملات من تدرج دالة الاحتمالية لعوامل البنية المرصودة بناءً على النموذج الحالي. تُعرف خريطة الفرق المُنشأة باستخدام m و D باسم خريطة mFo – DFc. [ 3 ]

يقلل استخدام ترجيح الاحتمال الأقصى من تحيز النموذج (نتيجة استخدام طور النموذج) في خريطة 2 Fo–Fc، والتي تمثل التقدير الرئيسي للكثافة الحقيقية. ومع ذلك، فإنه لا يقضي على هذا التحيز تمامًا. [ 4 ]

مراجع

  1. بنك بيانات البروتين RCSB. "RCSB PDB: خرائط كثافة الإلكترون بالأشعة السينية" . www.rcsb.org . تاريخ الاسترجاع: 8 يناير 2021 .
  2. ياماشيتا، كيتارو؛ بالمر، كولين م.؛ بيرنلي، توم؛ مرشدوف، غريب ن. (1 أكتوبر 2021). "تحسين بنية الجسيمات المفردة باستخدام المجهر الإلكتروني فائق البرودة وحساب الخريطة باستخدام برنامج سيرفالكات" . مجلة أكتا كريستالوغرافيكا، القسم د: البيولوجيا التركيبية . 77 (10): 1282-1291 . Bibcode : 2021AcCrD..77.1282Y . doi : 10.1107/S2059798321009475 . PMC 8489229. PMID 34605431 .  
  3. لامب ، أ . ل.؛ كابوك، ت. ج.؛ سيلفاجي، ن. ر. (أبريل 2015). "أنت تائه بدون خريطة: الإبحار في بحر هياكل البروتينات" . مجلة بيوشيميكا وبيوفيزيكا أكتا (BBA) - البروتينات والبروتيوميات . 1854 (4): 258-268 . doi : 10.1016/j.bbapap.2014.12.021 . PMC 5051661. PMID 25554228 .  
  4. تيرويليجر، تي سي؛ جروس-كونستليف، آر دبليو؛ أفونين، بي في؛ موريارتي، إن دبليو؛ آدامز، بي دي؛ ريد، آر جيه؛ زوارت، بي إتش؛ هونغ، إل دبليو (مايو 2008). "خرائط الحذف المُنشأة بالتكرار: تحسين الخريطة من خلال بناء النموذج التكراري وتحسينه دون تحيز النموذج" . أكتا كريستالوغرافيكا. القسم د، علم البلورات البيولوجية . 64 (الجزء 5): 515-24 . Bibcode : 2008AcCrD..64..515T . doi : 10.1107/ S0907444908004319 . PMC 2424225. PMID 18453687 .  

للمزيد من القراءة