Наука

Молекулярная машина создана в Манчестере

Молекулярная машина создана в Манчестере



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Многие ученые берут в качестве примера какую-то естественную структуру и пытаются воссоздать ее механически и в конечном итоге применять в промышленном производстве, медицине, транспорте и вообще в нашей повседневной жизни. Дэвид Ли, профессор в Школа химии на Манчестерский университет, является одним из этих ученых, но особенность здесь в том, что он реализовал свой проект на молекулярном уровне. Проследив механизм синтеза белка в каждой эукариотической клетке, профессор Ли и его команда успешно создали наноразмерную машину, которая использует молекулы в качестве строительных блоков для создания более крупных молекул. Общая длина устройства составляет всего несколько нанометров, поэтому «невооруженным» глазом его не увидеть. Исследование опубликовано в журнале «Наука”.

«Разработка этой машины, которая использует молекулы для производства молекул в процессе синтеза, аналогична роботизированной сборочной линии на автомобильных заводах. Такие машины могут в конечном итоге привести к тому, что процесс создания молекул станет намного более эффективным и рентабельным ». Ли "Это принесет пользу всем видам производственных областей, поскольку многие искусственные продукты начинаются на молекулярном уровне. Например, в настоящее время мы модифицируем нашу машину для производства таких лекарств, как пенициллин".

Обычно информация о синтезе белка хранится внутри ДНК молекулы. Чтобы начать процесс построения закодированной белковой молекулы, информация внутри ДНК копируется на РНК молекула, которая служит переносчиком. В РНК Затем молекула переносится на рибосому, где начинается синтез белка на основе информации, доставляемой РНК.

Молекулярная машина использует в качестве примера именно рибосому. Ядро - это молекулярная дорожка, вдоль которой расположены строительные блоки. Нанокольцо движется вдоль оси и собирает эти блоки, располагая и связывая их в определенном порядке, чтобы построить необходимую молекулу.

Сначала кольцо направляется ионами меди. Кольцо движется по оси, пока не достигнет громоздкой группы. После этого «реактивная рука»Начинает работу, поскольку он отделяет материал от гусеницы и направляет его на другое место на машине. Это регенерирует активный участок на плече, что позволяет кольцу перемещаться вдоль оси, пока не достигнет следующего строительного блока. Следующий блок переносится в то же место, где был добавлен предыдущий, таким образом удлиняя новую структуру и создавая более крупную молекулу полимера. Когда все строительные блоки удалены с пути, кольцо отсоединяется и здание останавливается.

[Источник изображения: Манчестерский университет]

«Рибосома может соединиться 20 строительных блоков в секунду до 150 связаны. Пока мы использовали нашу машину только для связи 4 блоки, и это занимает 12 часов на подключение каждого блока. Но вы можете массово распараллелить процесс сборки: мы уже используем миллион миллионов миллионов (1018) этих машин, работающих параллельно в лаборатории, чтобы строить молекулы ». Дэвид - заявил Ли. «Следующий шаг - начать использовать машину для создания сложных молекул с большим количеством строительных блоков. Потенциал заключается в том, что он сможет создавать молекулы, которых раньше никто не видел. Они не созданы в природе и не могут быть изготовлены синтетически из-за используемых в настоящее время процессов. Это очень захватывающая возможность на будущее ».


Смотреть видео: Дистанционный стенд ФЭФМ Физтех-школа электроники, фотоники и молекулярной физики (September 2022).