Nauka

Molekularna mašina stvorena u Manchesteru

Molekularna mašina stvorena u Manchesteru

Mnogi naučnici uzimaju za primjer neku prirodnu strukturu i pokušavaju je mehanički ponovno stvoriti i na kraju primijeniti u industrijskoj proizvodnji, medicini, transportu i uopće u našem svakodnevnom životu. David Leigh, profesor u Hemijska škola na Univerzitet u Manchesteru, jedan je od ovih naučnika, ali ovdje je posebna stvar što je svoj projekt vodio na molekularnoj razini. Slijedeći mehanizam sinteze proteina u svakoj eukariotskoj ćeliji, profesor Leigh i njegov tim uspješno su stvorili nano skaliranu mašinu koja koristi molekule kao gradivne blokove kako bi izgradila veće molekule. Uređaj ima ukupnu dužinu od samo nekoliko nanometara, tako da ga ne možete vidjeti nenaoružanim okom. Istraživanje je objavljeno u „Nauka”.

„Razvoj ove mašine koja koristi molekule za stvaranje molekula u sintetskom procesu sličan je robotskoj liniji za montažu u pogonima automobila. Takve mašine na kraju bi mogle dovesti do toga da proces stvaranja molekula postane mnogo efikasniji i isplativiji. "Profesor Leigh objasnio je. "Ovo će imati koristi za sve vrste proizvodnih područja jer mnogi umjetni proizvodi počinju na molekularnoj razini. Na primjer, trenutno modificiramo našu mašinu da proizvodi lijekove poput penicilina."

Informacije o sintezi proteina obično se čuvaju unutar DNK molekule. Da započnemo proces izgradnje kodiranog molekula proteina, informacije unutra DNK se kopira RNK molekul, koji služi kao transporter. The RNK molekul se zatim prenosi u ribosom, gde sinteza proteina započinje na osnovu informacija koje dostavljaju RNK.

Molekularna mašina koristi upravo ribozom za primer. Jezgra je molekularna staza sa građevinskim blokovima smještenim duž te staze. Nano-prsten se kreće duž osi i hvata te blokove, raspoređujući ih i povezujući u određeni red za izgradnju potrebnog molekula.

Prvo je prsten vođen bakarnim ionima. Prsten se kreće duž osi dok ne dosegne glomaznu skupinu. Nakon toga „reaktivna ruka”Započinje s radom dok odvaja glavninu sa staze i prosljeđuje na drugo mjesto na stroju. Ovo regenerira aktivno mjesto na kraku koje omogućava prstenu da se kreće duž osi dok ne dosegne sljedeći građevinski blok. Sljedeći blok se prenosi na isto mjesto gdje je dodan prethodni blok, produžujući tako novu strukturu i stvarajući veći molekul polimera. Kad se svi građevinski blokovi uklone sa staze, prsten se odvoji i zgrada se zaustavi.

[Izvor slike: Univerzitet u Manchesteru]

„Ribozom se može sastaviti 20 građevinski blokovi sekundu do do 150 su povezani. Do sada smo koristili samo našu mašinu za međusobno povezivanje 4 blokova i potrebno je 12 sati za povezivanje svakog bloka. Ali možete masovno uporediti postupak montaže: Već koristimo milion miliona (1018) ovih mašina koje paralelno rade u laboratoriju za izgradnju molekula. " Davide Izjavila je Leigh. „Sljedeći korak je početak upotrebe stroja za izradu sofisticiranih molekula s više građevinskih blokova. Potencijal je da može stvoriti molekule koji nikada prije nisu viđeni. Oni nisu napravljeni u prirodi i ne mogu se napraviti sintetički zbog trenutno korištenih procesa. Ovo je vrlo uzbudljiva mogućnost za budućnost. "

Pogledajte video: MANCHESTER CITY . PRZEBUDOWA (Decembar 2020).