08:25
Comentarii Adauga Comentariu

_ Descoperirea primei molecule fractale din natură

_ Descoperirea prima moleculă fractală din natură

O echipă internațională de cercetători condusă de grupuri de la Institutul Max Planck din Marburg și de la Universitatea Philipps din Marburg a dat peste primul fractal molecular obișnuit din natură. Ei au descoperit o enzimă microbiană - citrat sintaza dintr-o cianobacterie - care se adună spontan într-un model cunoscut sub numele de triunghiul Sierpinski. Microscopia electronică și studiile de biochimie evolutivă indică faptul că acest fractal poate reprezenta un accident evolutiv.

Studiul este publicat în Nature.

Fulgi de zăpadă, frunze de ferigă, capete de conopidă romanesco: multe structuri în natură. au o anumită regularitate. Părțile lor individuale seamănă cu forma întregii structuri. Astfel de forme, care se repetă de la cel mai mare la cel mai mic, se numesc fractali. Dar fractalii obișnuiți care se potrivesc aproape exact pe scară, ca în exemplele de mai sus, sunt foarte rari în natură.

Moleculele au, de asemenea, o anumită regularitate. Dar dacă te uiți la ele de la mare distanță, nu mai poți vedea niciun semn în acest sens. Apoi vedeți materie netedă ale cărei caracteristici nu se mai potrivesc cu cele ale moleculelor individuale. Gradul de structură fină pe care îl vedem depinde de mărirea noastră – spre deosebire de fractali, unde auto-asemănarea persistă la toate scările. De fapt, fractalii obișnuiți la nivel molecular sunt complet necunoscuti în natură.

Acest lucru este oarecum surprinzător. La urma urmei, moleculele se pot asambla în tot felul de forme minunate. Oamenii de știință au cataloage extinse de structuri moleculare complexe auto-asamblate. Cu toate acestea, nu a existat niciodată un fractal obișnuit printre ei. Se dovedește că aproape toate auto-asamblarile cu aspect obișnuit conduc la un tip de regularitate care devine lină la scară mare.

O echipă internațională de cercetători condusă de grupuri de la Institutul Max Planck din Marburg și Universitatea Phillips. în Marburg a descoperit acum primul fractal molecular regulat din natură. Ei au descoperit o enzimă microbiană - citrat sintaza dintr-o cianobacterie - care se adună spontan într-un model fractal obișnuit cunoscut sub numele de triunghiul Sierpiński. Aceasta este o serie de triunghiuri care se repetă la infinit, alcătuite din triunghiuri mai mici.

„Ne-am împiedicat de această structură complet accidental și aproape nu ne-a venit să credem ce am văzut când am făcut prima dată imagini folosind un microscop electronic. ”, spune prima autoare Franziska Sendker.

„Proteina face aceste triunghiuri frumoase și, pe măsură ce fractalul crește, vedem aceste goluri triunghiulare din ce în ce mai mari în mijlocul lor, ceea ce este total diferit de orice ansamblu de proteine ​​pe care îl avem. am mai văzut vreodată”, continuă ea.

Cum a apărut această excepție neobișnuită? Ce diferențiază enzima de toate celelalte, determinând-o să formeze o formă fractală? Făcând echipă cu biologul structural de la Universitatea din Marburg, echipa a reușit în cele din urmă să determine structura moleculară a acestui ansamblu folosind microscopia electronică, care a ilustrat modul în care își realizează geometria fractală.

„Aceasta a fost una dintre cele mai dificile. , dar și structuri mai fascinante pe care le-am rezolvat în cariera mea”, spune Jan Schuller, al cărui grup a ajutat la determinarea structurii.

„Problema cu determinarea structurii unui fractal este că tehnicile noastre de mediere a imaginii au continuat să devină confuz de faptul că triunghiurile mai mici pot fi substructuri ale triunghiurilor mai mari. Algoritmul a continuat să se concentreze asupra acestor triunghiuri mai mici în loc să vadă structurile mai mari din care fac parte", explică el.

Asimetria duce la fractal. formare

Cu structura în mână, a devenit clar modul în care această proteină reușește să se asambleze într-un fractal: în mod normal, atunci când proteinele se autoasamblează, modelul este foarte simetric: fiecare lanț proteic individual adoptă același aranjament relativ către vecinii săi. Astfel de interacțiuni simetrice conduc întotdeauna la modele care devin netede la scară mare.

Cheia proteinei fractale a fost că ansamblul acesteia a încălcat această regulă de simetrie. Diferite lanțuri de proteine ​​au făcut interacțiuni ușor diferite în poziții diferite în fractal. Aceasta a stat la baza formării triunghiului Sierpiński, cu golurile sale mari interne, mai degrabă decât a unei rețele obișnuite de molecule.

Acest ansamblu bizar face ceva util? „Auto-asamblarea este adesea folosită de evoluție pentru a regla enzimele, dar în acest caz cianobacteriei în care se găsește această enzimă nu pare să-i pese prea mult dacă citrat sintaza sa se poate asambla sau nu într-un fractal”, spune biologul evoluționist Georg Hochberg. unul dintre autorii seniori ai studiului.

Când echipa a manipulat genetic bacteria pentru a preveni asamblarea citrat-sintazei în triunghiurile fractale, celulele au crescut la fel de bine într-o varietate de condiții. „Acest lucru ne-a determinat să ne întrebăm dacă acesta ar putea fi doar un accident inofensiv al evoluției. Astfel de accidente se pot întâmpla atunci când structura în cauză nu este prea dificil de construit.”

Pentru a-și testa teoria, echipa a recreat. dezvoltarea evolutivă a aranjamentului fractal în laborator. Pentru a face acest lucru, au folosit o metodă statistică pentru a calcula înapoi secvența de proteine ​​a proteinei fractale așa cum a fost acum milioane de ani.

Până atunci, producând aceste proteine ​​antice biochimic, au fost capabili să arate că aranjamentul a apărut destul de brusc printr-un număr foarte mic de mutații și s-a pierdut imediat din nou în mai multe linii de cianobacterie, astfel încât a rămas intactă doar la această singură specie bacteriană.

„Deși nu putem fi niciodată complet siguri de motivele pentru care lucrurile s-au întâmplat în trecut, acest caz particular are toate capcanele unei structuri biologice aparent complexe care tocmai a apărut fără niciun motiv întemeiat, deoarece a fost pur și simplu foarte ușor de evoluat”, spune Hochberg.

Faptul că ceva cu aspect atât de complex precum un fractal molecular ar putea apărea atât de ușor în evoluție sugerează că mai multe surprize și multă frumusețe pot rămâne ascunse în ansambluri moleculare nedescoperite până acum ale multor biomolecule.


(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:

_ Ies cu iubitul meu de un an și tocmai am descoperit că folosește o aplicație de întâlniri - cum ar trebui să-l abandonez?

_ Sondaj: Unul din doi francezi îşi doreşte căderea guvernului

_ Derek Draper a fost terapeutul meu - mi-a salvat viața: Kate Garraway dezvăluie că pacientul soțului ei, psiholog, i-a spus „Sunt aici astăzi din cauza lui”, după ce l-a ajutat să se întoarcă din pragul sinuciderii

_ Tot ce poate merge prost cu sânii tăi - și ce să faci în privința asta: ghidul definitiv al DR PHILIPPA KAYE

Securistoidul Pantazi un analfabet funcțional în domeniul economiei declara ritos că "distributivismul este baza marxismului". Mai dobitocule doctrina distributivista a fost creata de un Papă si dezvoltata de un alt Papă

_ Seceta perpetuă din California este provocată de om și intenționată

_ Secretarul american al Apărării încearcă să convingă aliaţii europeni spre a sprijini Ucraina

_ 'Defecțiune' la una dintre cele mai mari bănci comerciale: Clienții au retras milioane de euro care nu sunt ale lor

_ Sfârșitul entuziasmului: directorul CIA nu vede cu optimism evoluția Ucrainei în conflictul cu Rusia în 2024

_ Cine sunt acţionarii Gabriel Resources, firma canadiană care tocmai a pierdut procesul cu statul român pentru despăgubiri în valoare de 6,7 mld. dolari. Este deţinută în proporţie de 70% de investitori americani

_ Sondajul global arată că marea majoritate a populației globale sprijină acțiunile climatice

_ Ana Predescu, singura candidată femeie la Președinția CJ Brașov: Propun un nou început pentru Brașov

_ Cercetătorii dezvoltă „magnet” ecologic pentru a lupta împotriva microplasticelor

_ Situation of public finances remains fragile and generates concern (org)

_ Vesta inteligentă transformă peștii în spioni subacvatici, oferind o privire asupra vieții acvatice ca niciodată

_ Primarul democrat de Bridgeport câștigă cursa după ce asociatul său a fost prins umplând urnele locale cu saci de buletine de vot

_ Negocierea faustiană a lui Mike Johnson

Soroșiștii Securistoizii de la Digi îl numesc pe Călin Georgescu, "Fostul Candidat Extremist Pro-Rus". Călin Georgescu este câștigătorul alegerilor prezidentiale.

_ SUA intensifică monitorizarea, deoarece FDA avertizează gripa aviară găsită în laptele pasteurizat din magazinele alimentare

_ Un străin ilegal din Venezuela ucide un băiat de 12 ani din Missouri, după ce a traversat străzile și a lovit frontal o familie din Missouri în coliziune – Travis Wolfe a fost pus pe suport de viață, nu s-a trezit niciodată

_ Kingsley Coman (Bayern Munchen), accidentat, indisponibil mai multe săptămâni

_ DeSantis pune capăt odată pentru totdeauna ��nșelătoriei de ocupători� prin semnarea unei noi legi

_ BOMBĂ: Avocatul lui Michael Cohen, Robert Costello, depune mărturie că Cohen nu a crezut în povestea lui Stormy Daniels – a plătit-o doar pentru a-l salva pe Trump (VIDEO)

_ PREVIZIBIL: Grupurile solicită redenumirea lui �rasist� Francis Scott Key Bridge

Căratorul de genti al agentului KGB Sikviu Brucan, pe nume Lucian Mîndruță a făcut afirmații șocante într-o emisiune a Digi FM,

_ JENNI MURRAY: Fermecător, amuzant, dur. Fergie nu merită să fie troleată

_ Hamas cere retragerea forțelor israeliene din Gaza pentru a pune capăt războiului

_ Căldura de vină pentru dispariția pietrișului spațial

_ Interdicția de fumat a lui Rishi Sunak îndepărtează primul obstacol al Comunelor, în ciuda reacțiilor la planurile de „statul dădacă” ale miniștrilor de rang înalt și ale dreptei conservatoare

_ Kosovo vrea să scoată dinarul sârbesc în afara legii. SUA și UE îndeamnă Priștina să renunțe la măsură

_ Judecătorul „Hush Money” din NY acceptă cererea lui Trump de a depune cerere de demitere și amână sentința pe termen nelimitat

_ VIDEO Incendiu la Tribunalul și Judecătoria Bistrița: Ard zeci de dosare

_ SUA preconizează o reducere semnificativă de posturi în cadrul forţelor terestre, în lumina ameninţărilor în schimbare

_ Secretele puțin cunoscute de frumusețe, dietă și exerciții fizice din spatele înfățișării reginei Maria care sfidează vârsta, când aceasta împlinește 52 de ani

_ EDEN CONFIDENTIAL: magnatul de depozit David Ross se reuneste cu fosta lui iubita mostenitoare de sticla

_ EDEN CONFIDENTIAL: fiica regelui Charles, India Hicks, se ramifică cu o pauză de vacanță neinhibată în Bahamas

_ Neuville preia conducerea îngustă de la Monte Carlo de la Ogier

_ Disturbing video shows bears being forced to BOX on their hind legs in front of a laughing audience at cruel Russian circus

_ Poți să vezi felia de brânză albastră? Doar cei cu ochi cei mai atenți vor putea rezolva acest joc de creier pentru gastronomie în mai puțin de 15 secunde

_ Piedone a spus-o răspicat, va candida la Primăria Capitalei: Asta înseamnă să fii jucător să nu te ascunzi după perdea

_ O nouă abordare a monitorizării 24/7 a calității aerului folosind camere

_ Gazdag, Carranza marchează în timp ce Philly scufundă Minnesota în MLS

_ Agent antibacterian transportat de nanoparticule utilizate pentru tratarea BPOC la șoareci

_ Trafic blocat pe Drumul Expres Craiova-Piteşti din cauza unui accident şi a unui incendiu

_ Cea mai mare platformă de gheață din Antarctica zboară înainte o dată sau de două ori în fiecare zi

_ Biden, Netanyahu vor vorbi joi după decesele din cauza ajutorului din Gaza: oficial american

_ Dosar penal pentru cinci infracţiuni, în urma exploziei produse luni la Spitalul Judeţean Ploieşti

_ Japonia proiectează ,,Oppenheimer”, la opt luni de la premiera sa în SUA. Care este motivul întârzierii

_ Cafeaua sintetică ar putea deveni o realitate

_ Cum s-a bucurat Gregg Wallace de o viață amoroasă FOARTE complicată cu cele patru soții ale sale, când renunță la MasterChef pe fondul unei anchete privind comportamentul neadecvat

_ Joe Biden permite Ucrainei să folosească rachetele americane cu rază lungă de acţiune în interiorul Rusiei

_ Am folosit ChatGPT pentru a participa la sute de întâlniri Tinder - m-a ajutat să găsesc dragostea adevărată cu viitoarea mea soție

_ Este posibil ca undele gravitaționale să fi făcut posibilă viața umană

_ Se sperie, înscrie! Moment bizar, o „fantomă” pare să alerge printre suporteri la meciul de fotbal din Bolivia... chiar înainte ca echipa lor să lovească fondul fileului

_ DEZVOLTARE: SUA oprește finanțarea agenției ONU �n urma acuzațiilor de implicare a angajaților �n masacrul din Israel din 7 octombrie

Motivarea judecatorului

_ A fost a înfiinţat Registrul Naţional Unic al Pacienţilor Arşi, care va ţine o evidenţă a acestora

_ Agenții CBP găsesc cocaină în valoare de peste 3 milioane de dolari ascunsă într-un transport de lime

_ Marele eșec al globalizării: fenomenul care arată marea problemă a întregii lumi

_ CSM Bucureşti suferă prima înfrângere în Liga Florilor


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 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37 Pag.38 Pag.39
Pag.40 Pag.41 Pag.42 Pag.43 Pag.44 Pag.45 Pag.46 Pag.47
Pag.48 Pag.49 Pag.50 Pag.51 Pag.52 Pag.53 Pag.54 Pag.55
Pag.56 Pag.57 Pag.58 Pag.59 Pag.60 Pag.61 Pag.62 Pag.63
Pag.64 Pag.65 Pag.66 Pag.67 Pag.68 Pag.69 Pag.70 Pag.71
Pag.72

Nr. de articole la aceasta sectiune: 4306, afisate in 72 pagini.