19:08
Comentarii Adauga Comentariu

_ Învățarea naturii să rupă legăturile chimice create de om

_ Predarea naturii să rupă legături chimice create de om

Pentru prima dată, oamenii de știință au conceput o enzimă care poate rupe legăturile încăpățânate create de om dintre siliciu și carbon, care există în substanțele chimice utilizate pe scară largă cunoscute sub numele de siloxani sau siliconi. Descoperirea este un prim pas către biodegradarea substanțelor chimice, care pot persista în mediul înconjurător.

„Natura este un chimist uimitor, iar repertoriul ei include acum ruperea legăturilor din siloxanii care se credea anterior că scăpa de atacul vieții. organisme”, spune Frances Arnold, profesor Linus Pauling de inginerie chimică, bioinginerie și biochimie la Caltech și câștigătoare a Premiului Nobel pentru chimie 2018 pentru munca sa de pionierat în evoluția direcționată, o metodă de inginerie a enzimelor și a altor proteine ​​folosind principiile artificiale. selecție.

Arnold și colegii ei, inclusiv Dimitris (Dimi) Katsoulis de la Dow Inc., cu sediul în Michigan, au folosit evoluția direcționată pentru a crea noua enzimă de scindare a legăturilor siliciu-carbon. Rezultatele sunt publicate în revista Science.

Cercetătorii spun că, în timp ce utilizările practice ale enzimei lor modificate ar putea fi încă la un deceniu sau mai mult, dezvoltarea sa deschide posibilitatea ca siloxanii să poată fi degradați biologic într-o zi.

„De exemplu, organismele naturale ar putea evolua în medii bogate în siloxani pentru a cataliza o reacție similară, sau versiuni îmbunătățite în continuare ale enzimelor dezvoltate în laborator, cum ar fi aceasta, ar putea fi utilizate pentru a trata contaminanții cu siloxani din apele uzate, „, spune Arnold.

Katsoulis explică că natura nu folosește legături siliciu-carbon, „dar noi facem și am fost de aproximativ 80 de ani. Natura volatilă a unora dintre acești compuși justifică cercetarea în domeniul sănătății și al mediului. înțelegeți în mod corespunzător mecanismele de degradare a acestor materiale în mediu.”

Sustanțele chimice siloxanice pot fi găsite în nenumărate produse, inclusiv în cele utilizate în curățarea gospodăriei, îngrijirea personală și industria auto, construcții, electronice și industria aerospațială. . Coloana vertebrală chimică a compușilor este formată din legături siliciu-oxigen, în timp ce grupele care conțin carbon, adesea metil, sunt atașate atomilor de siliciu.

„Colatura principală siliciu-oxigen conferă polimerului un caracter anorganic. în timp ce grupările de siliciu-metil conferă polimerului caracteristici asemănătoare organice. Astfel, acești polimeri au proprietăți unice ale materialelor, cum ar fi stabilitate termică și oxidativă ridicată, tensiune superficială scăzută și flexibilitate ridicată a coloanei vertebrale, printre altele", spune Katsoulis.

Se crede că siloxanii persistă în mediul înconjurător de la câteva zile la luni și, prin urmare, cercetările în curs urmăresc să ofere o mai bună înțelegere științifică a sănătății și a siguranței mediului înconjurător a materialelor siliconice.

Sustanțele chimice încep în mod natural să apară. se fragmentează în bucăți mai mici, în special în sol sau în mediile acvatice, iar acele fragmente devin volatile sau scapă în aer, unde se degradează prin reacția cu radicalii liberi din atmosferă. Dintre toate legăturile din siloxani, legăturile siliciu-carbon sunt cele mai lente de destrămat.

Katsoulis l-a abordat pe Arnold pentru a colabora la eforturile de a accelera degradarea siloxanului după ce a citit despre munca ei de laborator în a convinge natura să producă legături siliciu-carbon. În 2016, Arnold și colegii ei au folosit evoluția direcționată pentru a proiecta o proteină bacteriană numită citocrom c pentru a forma legături siliciu-carbon, un proces care nu are loc în natură.

„Am decis să facem natura să facă ceea ce numai chimiștii ar putea face – doar mai bine”, a spus Arnold. Cercetarea a demonstrat că biologia ar putea crea aceste legături în moduri care sunt mai ecologice decât cele folosite în mod tradițional de chimiști.

În noul studiu, cercetătorii au vrut să găsească modalități de a rupe legăturile, mai degrabă decât de a le crea. Oamenii de știință au folosit evoluția direcționată pentru a dezvolta o enzimă bacteriană numită citocrom P450.

Evoluția direcționată este similară cu creșterea câinilor sau cailor, prin aceea că procesul este conceput pentru a scoate în evidență trăsăturile dorite. Cercetătorii au identificat pentru prima dată o variantă a citocromului P450 în colecția lor de enzime care avea o capacitate foarte slabă de a rupe legăturile siliciu-carbon în așa-numiții metilsiloxani volatili liniari și ciclici, un subgrup comun al familiei siloxanilor.

Au mutat ADN-ul citocromului P450 și au testat noile enzime variante. Cei mai buni performanți au fost apoi mutați din nou, iar testarea a fost repetată până când enzima a fost suficient de activă pentru a permite cercetătorilor să identifice produsele reacției și să studieze mecanismul prin care funcționează enzima.

„Evoluția enzimelor”. pentru a rupe aceste legături în siloxani a prezentat obstacole unice. Cu evoluția direcționată, trebuie să evaluăm sute de enzime noi în paralel pentru a identifica câteva variante de enzime cu activitate îmbunătățită", spune Tyler Fulton (Ph.D.), co-autor principal al studiului. studiu și un cercetător post-doctoral la Caltech în laboratorul lui Arnold.

O provocare a implicat moleculele de siloxan care levăau componentele din plastic din plăcile cu 96 de godeuri utilizate pentru a verifica variantele. Pentru a rezolva problema, echipa a creat noi plăci fabricate din materiale de laborator obișnuite.

„O altă provocare a fost găsirea enzimei de pornire pentru procesul de evoluție direcționată, una cu chiar și o cantitate mică din activitatea dorită.” spune Arnold. „L-am găsit în colecția noastră unică de citocrom P450, evoluat în laborator pentru alte tipuri de chimie a siliciului nou în natură.”

Enzima îmbunătățită finală nu scindează direct legătura siliciu-carbon, ci mai degrabă. oxidează o grupare metil din siloxani în două etape succesive. Practic, aceasta înseamnă că două legături carbon-hidrogen sunt înlocuite cu legături carbon-oxigen, iar această schimbare permite ca legătura siliciu-carbon să se rupă mai ușor.

Cercetarea face paralele cu studiile care implică un consum de plastic. enzimă, explică Fulton, referindu-se la o enzimă de degradare a polietilen tereftalat (PET) descoperită în bacteria Ideonella sakaiensis în 2016 de către un alt grup de cercetători.

„În timp ce enzima care degrada PET-ul a fost descoperită de natură, mai degrabă. decât de către ingineri, acea enzimă a inspirat alte inovații care se concretizează în sfârșit pentru degradarea plasticului. Sperăm că această demonstrație va inspira în mod similar lucrări suplimentare pentru a ajuta la descompunerea compușilor siloxani", spune el.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Ceremonia de deschidere a Jocurilor Olimpice de pe Sena ar putea fi CASATĂ, recunoaște Emmanuel Macron... deoarece amenințarea teroristă ISIS la meciurile din Liga Campionilor pune Parisul în alertă „plan B și C”

_ Gestul șocant făcut de afaceristul turc, după ce a ucis-o pe Mirela și a aruncat-o lângă autostradă

_ Poli Iaşi, despre Luca Mihai, accidentat în meciul cu Dinamo: Are multiple fracturi craniene

_ „This Memory Holling Bull$hit Makes Me Make Ballistic” – Cel mai mare festival satirical de până acum al lui CJ Hopkins

_ Cronica unui atac anunțat și o situație fără precedent: Cum a devenit Biden primul președinte american care a apărat direct Israelul de furia Iranului

_ Molly Magpie se întoarce în sfârșit acasă - după ce pasărea a fost luată brusc de autoritățile sălbatice

_ Scarlett Moffatt suferă o defecțiune jenantă a garderobei în timpul finalului Ant & Dec's Saturday Night Takeaway, dar continuă ca și cum nimic nu s-ar fi întâmplat

_ Austriecii chiar cred că în România este Vestul Sălbatic: au sfidat autoritățile și au adus substanțe interzise

_ Politica climatică elvețiană în centrul atenției după hotărârea judecătorească

UK. Tratament pentru menopauză. Femeile din zonele mai bogate au de două ori mai multe șanse de a primi HRT, arată cercetările

_ Surpriză după denunțul la DNA! Dumitru Buzatu, plasat în arest la domiciliu

_ Două cadavre au fost găsite în căutarea mamelor din Kansas care au dispărut acum două săptămâni - în timp ce poliția arestează patru persoane pentru crimă și răpire, după ce „bazine de sânge” au fost găsite lângă mașina lor goală.

_ De ce omenirea rămâne atât de pierdută în ignoranță economică și război tribalistic

_ Familia a cărei mutare în străinătate a fost prezentată într-o emisiune de la Canalul 4 fuge înapoi în Marea Britanie după ce sătenii portughezi „și-au ucis animalele de companie și le-au trimis amenințări cu moartea”

_ BAT: Toleranță zero față de comercializarea produselor cu tutun și a țigărilor electronice către minori

_ Cabinetul de război din Israel se reuneşte din nou

_ Infamul Bronco alb al lui OJ Simpson, folosit în timpul urmăririi cu mașina, „se va lansa pe piață, deoarece proprietarii caută să aducă 1,5 milioane de dolari” la doar câteva zile după moartea sa

_ Ar putea fi arestat proprietarul Pub Al Murray din cauza noii legi din Scoția privind infracțiunile motivate de ură? Stand-up susține că legislația îi expune pe comedianți în riscul de a fi pedepsiți pentru călușuri cu limba în obraz

_ Cum arată James Martin mai fericit ca niciodată, în timp ce revine după un an rollercoaster - și totul se datorează noii iubite antrenor personal Kim Johnson, 38 de ani, care are abdomene pentru care să moară și un fost soț FOARTE faimos!

_ Aceasta este dovada panterei din Worcestershire? Un șofer a rămas uimit după ce a zărit „pisica mare” care se plimba prin mediul rural și a lăsat în urmă urme de labe

_ Ambarcațiuni mici care conțineau peste 200 de migranți ilegali au încercat să traverseze Canalul în weekend, întărind cererile pentru zboruri controversate de deportare a Rwandei, deoarece proiectul de lege cu probleme revine astăzi la Comune.

_ Claire Sweeney „se simte ca și cum ar fi câștigat la loterie”, întâlnindu-se cu Ricky Hatton, în timp ce dragostea lor devine din ce în ce mai puternică după ce s-au îndrăgostit unul de celălalt pe Dancing On Ice

Iată unde ne-a dus 30 de ani de guvernare PSD PNL-PD Ministrul Sănătăţii: Sunt două milioane de români fără asigurare de sănătate

_ Eroarea de computer a avocaților lasă cuplul înstrăinat oficial DIVORȚAT - iar Înalta Curte spune că nu pot face nimic pentru a o remedia

_ Criza din Orientul Mijlociu: Misiunile diplomatice olandeze din Iran şi nordul Irakului rămân închise

_ Un atac eşuat este o „dublă înfrângere” pentru Iran, afirmă Cameron

_ Înjunghierea Westfield Bondi Junction: Fețele celor pierduți - ce știm despre fiecare dintre victime

_ Spirulina reduce semnificativ mortalitatea COVID-19: studiu

_ Supremația Apple a apus. Cum a ajuns Samsung să devină lider pe piața smartphone-urilor

_ Horoscop astăzi: Ghid zilnic despre ceea ce îți rezervă stelele - 15 aprilie 2024

_ Tragedie de înjunghiere în Westfield Bondi Junction: părinții plângători ai cuțitarului nebun Joel Cauchi îl trântesc pe fiul lor ucigaș

_ Zgârie-norii din Texas se întunecă, după prăbușirea în masă a păsărilor migratoare

_ Taylor Swift și Travis Kelce împachetează pe PDA cu un SĂRUT romantic la Neon Carnival... după ce și-au făcut o apariție spectaculoasă la Coachella

_ Cât de probabil e un nou război mondial după atacul Iranului asupra Israelului. Expert român: 'Important de înțeles lucrul acesta'

_ Turist britanic, în vârstă de 30 de ani, este găsit mort într-un apartament de vacanță din Algarve, după ce „prietenul” a sunat la poliție pentru a-i alerta, dar apoi a „dispărut”

_ Scottie Scheffler câștigă The Masters! Ludvig Aberg și Collin Morikawa, numărul 1 al lumii fierbinți, își asigură a doua sachetă verde în trei ani - și un premiu record de 3,6 milioane de dolari

_ Ianis Hagi promite un EURO 2024 de vis pentru România

_ Olivier Awards 2024 afterparty: Nicole Scherzinger sărbătorește câștigul pentru cea mai bună actriță într-o rochie plină de viață fără spate, în timp ce gazda Hannah Waddingham își schimbă a patra ținută și amețitul James Norton sărută mulțimii

_ Topul celor mai puternice zodii. Merg prin viață cu încredere și determinare

_ Jocul Euro 2024 va fi disponibil în mod gratuit pentru cei care dețin FC 24

_ CNN este greșit... Deflația este un lucru bun

_ Cartea de rețete a lui Evolution: Cum au dus erorile de „copy paste” la zborul insectelor, camuflajul caracatiței și cunoașterea umană

_ Grecii care au cumpărat Enel fac o nouă investiție uriașă în România

_ Rapid – Sepsi OSK, ultimul meci al etapei a 4-a din play off

_ Mesaj final și fotografie Yixuan Cheng, victima de la Westfield Bondi Junction, trimisă logodnicului ei înainte de a fi înjunghiată de moarte

_ Scene șocante pe o stradă din Baia Mare: Un tânăr a fost împușcat de un adolescent de 16 ani

_ Rudi Voeller rămâne directorul naţionalei Germaniei până la CM 2026

_ Ionuț Stroe: Nicușor Dan a lăsat Parcul Tineretului să se dărame, în timp ce Orășelul Copiilor și Lumea Copiilor, administrate de Băluță, sunt îngrijite

_ Fiica noastră, Ella, în vârstă de 16 ani, a vrut să moară... așa am adus-o înapoi din prag

_ Salariul de lux pe care Dorinel Umbrărescu, regele asfaltului, îl oferă unui șofer!

_ Plan de acțiune: locurile de muncă esențiale ale CIAR BYRNE pentru grădina dumneavoastră în această săptămână

_ VIDEO - Corneliu Bichineț a ridicat în picioare audiența la Vaslui: 'Sfatul meu pentru cei care candidați, în perioada asta ocoliți cârciumile'

_ Operațiune urgentă de salvare, în portul Constanța / FOTO

_ Budinca gătită de Noe - Rețeta primului desert din istorie / Foto

_ Sarah Jessica Parker este forțată să rateze premiile Olivier, în ciuda faptului că a primit premiul pentru cea mai bună actriță pentru debutul ei în West End în Plaza Suite

_ Tesla, chemată în judecată. Un copil de 2 ani a pornit Modelul X şi şi-a lovit mama însărcinată

_ Războiul din Ucraina, ziua 782. Lupte intense în regiunea Doneţk. Comandantul armatei ucrainene spune că Rusia urmăreşte să captureze oraşul Ceasiv Iar până pe 9 mai

_ Fulgere, ploi de ploaie ucid 41 de oameni în Pakistan

_ Oficiali cehi: Ucraina ar trebui să primească acelaşi sprijin ca şi Israelul după atacul din Iran

_ O fetiță de doi ani a căzut de la la etaj, într-un moment de neatenție


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1577, afisate in 27 pagini.