Ученые начали понимать, почему жизнь не может без воды

11 608 просмотров
Об авторе

Вода

Ученые подобрались ближе к пониманию того, как и почему вода является жизненно необходимой для жизни. На неделе в Национальной академии наук появилась работа, обеспечивающая серьезное доказательство тому, что белки — сложные и большие молекулы, которые сворачиваются в определенные формы, позволяя протекать биологическим реакциям — не могут сворачиваться самостоятельно. Вместо этого фолдинг белка обеспечивается гораздо меньшими молекулами воды, которые окружают белки, тянут и толкают их, чтобы те за доли секунды свернулись определенным образом, подобно крошечным художникам оригами, которые складывают гигантские листы бумаги с невероятной скоростью.

Донгпинг Чжон, руководитель исследовательской группы в Университете штата Огайо, который сделал открытие, назвал эту работу «крупным шагом вперед» в понимании водно-белковых взаимодействий и сказал, что она отвечает на вопрос, над которым ломали головы ученые десятки лет.

«Долгое время ученые пытались выяснить, как вода взаимодействует с белками. Это фундаментальная проблема, которая имеет отношение к структуре, стабильности, динамике и, наконец, функции белка», заявил Чжон. «Мы считаем, что теперь у нас есть уверенные прямые доказательства того, что на сверхкоротких временных масштабах (пикосекундах, триллионных долях секунды) вода модулирует белковые флуктуации», заключил он.

Чжон, профессор химии и биохимии, и его команда использовали сверхкороткие лазерные импульсы для съемки движущихся молекул воды вокруг ДНК-полимеразы, типа белка, который помогает воспроизводить ДНК.

Чтобы получить хороший вид на это взаимодействие, пришлось точно локализовать оптические зонды на поверхности белка, говорит ученый. Ученые ввели молекулы аминокислоты триптофана в белок в качестве зонда и измерили, как вода движется вокруг него.

Обычно молекулы воды текут мимо друг друга с пикосекундными скоростями, тогда как белки сворачиваются с наносекундными скоростями — в 1000 раз медленнее. Ранее группа Чжона продемонстрировала, что молекулы воды замедляются, сталкиваясь с белком. Но когда они связаны с ним, молекулы воды по-прежнему движутся в 100 раз быстрее, чем белок.

В новом исследовании ученые смогли определить, что молекулы воды непосредственно касались «боковых цепей» белка, частей белковой молекулы, которые связываются и развязываются между собой, обеспечивая фолдинг и функции. Исследователи также смогли отметить синхронизацию движения молекул.

Компьютерное моделирование в Суперкомпьютерном центре Огайо позволило ученым визуализировать происходящее: там, где вода двигалась определенным образом, секундой позже сворачивался белок, как если бы молекула воды подталкивала белок к изменению формы.

Вода не может произвольно менять форму белка, объяснил Чжон. Белки могут сворачиваться и разворачиваться несколькими способами, в зависимости от аминокислот, из которых состоят.

«Мы показали, что окончательная форма белка зависит от двух вещей: воды и самих аминокислот. Теперь мы можем сказать, что на сверхбыстрых временных масштабах флуктуации на поверхности белка контролируются флуктуациями воды. Молекулы воды работают вместе подобно большой сети, управляя движением белков».

Ученые начали понимать, почему жизнь не может без воды

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

42 комментария

  1. Аноним

    С чем мы их и поздравляем :) (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  2. serikastana

    Губит людей не пиво, губит людей вода (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  3. korokoko

    Полиме.. Полимразы!

  4. justromagod

    Роботы могут жить без воды легко (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Automatron

      причем тут роботы когда речь про живые биологические организмы

      • casio

        В производстве роботов нужна вода. Как и почти для любого производства. Так что им она тоже нужна, для самовоспроизведения.

      • justromagod

        Небелковая жизнь может без воды существовать. Экстремофобы например, доставил экстремофоба на Венеру и через миллион лет развитая цивилизация на сере. Или создал миниробота самовоспризводящегося забросил на Марс и через миллион лет все пустыня населена роботами (отправлено из приложения Hi-News.ru)

        • Automatron

          не будет у тебя на сере сложных организмов - мало химических элементов для строительства подобия ДНК и белков.

          • Automatron

            *мало молекул на базе серы, а не хим. элементов.

            • justromagod

              Любые элементы при определенных условиях могут быть скомбинированы в сложные стабильные системы. Грубо говоря в серном океане можно создать живую серную бактерию. Как я понимаю в вулканах они прямо сейчас живут на земле (отправлено из приложения Hi-News.ru)

              • Automatron

                Прости за вопрос, у тебя химия была в школе? Нельзя молекулы из любых элементов создавать. Есть законы физики (ну или химии)

              • Pet'ka

                На Венере серные речки и дождики из Н2SO4, а на Титане метановые речки и дождики из негр. И вот что-то там нихрена живого не обнаружили (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  5. Joe

    Ученые понимать, почему жизнь без воды

    (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  6. khozyaykin

    Я так и знал (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  7. realsomebody

    Верю, что на Венере жизнь может без воды.

  8. Nitrat

    Интересно, уже все идиоты отписались? (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  9. justromagod

    Нельзя? Что конкретно нельзя? Нельзя создать соединение атома серы и натрия что ли? Все можно при соответствующих условиях. Давление например, или правильный катализатор.Хоть я в университете химию плохо понимал но нельзя для химии это же чушь. Дайте грант Российскому школьнику и завтра роботы сделанные из ртути начнут ползать по Венере (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Automatron

      Кол-во молекул на базе серы на порядок ниже чем на углероде. Меньше хим. реакций и тп. Химию и и биологию уже не преподают в рашке?

      • Nitrat

        Ты откуда сам-то, убогий? (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

        • Automatron

          Ты ожидаешь ответа оскорбляя меня? Или в рашке так общаться это порядок вещей? Я оттуда, где вас убогих или другого совка нету или есть очень мало.

        • Automatron

          Ты ожидаешь ответа оскор б л яя меня? Или в рашке так общаться это порядок вещей? Я оттуда, где вас убогих или другого совка нету или есть очень мало.

  10. justromagod
  11. BATOU

    Обожаю калосрачь))) давненько я сюды не ходил))) (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  12. BATOU

    Убогие срутся с убогими - красотищаааааааа!!!! Ухххх!!!! (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

    • Pet'ka

      а кто самый убогий?

      • BATOU

        Вопрос риторический, либо требующий социального опроса, то есть вприницпе ответа не имеющий (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

        • Pet'ka

          Должна быть третья категория - наблюдатели. Ну чтоб замкнутая система получилась. А то ж это что получается, убогие срутся с убогими, но ни один из них не считает себя убогим, стало быть нужен третий, который рассудит кто есть кто. Но вот дилемма, с удовольствием наблюдая за чпокающимися животными становишься зоофилом, получая удовольствие от просмотра ДП становишься педофилом, получая удовольствие от мертвечины - некрофилом. Стало быть у получающего удовольствие от наблюдения за убогими тоже есть определение и моральная характеристика???

  13. BATOU

    Должна быть и третья, но нету ее на ресурсе. Все учавствуюшие тут явлчются убогими наблюдателями, и я в том числе. Мы тут читаем какие-то новости и что-то пишем в комментах... Редко всплывают интересные мысли и добрая переписка, в основном калосрачь между - гугл-учеными, - праздношатающимися, - троллями, - спамом от якобы ученых, - и т.д. и т.п. Вобщем в комментах - спложное развлечение, что и можно использовать для отдыха, после прочтения какой-нить статьи. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

    • Pet'ka

      Все умные ответы на этом ресурсе - это цитаты. И не только гугловые, но и цитаты ученых, цитаты преподавателей, из журналов, из газет, из телевизионных передач. Не думаю, что тут сидит ученый, который проводит собственные исследования и опыты в этих областях, чтоб апеллировать своими словами и доводам. Но всё же обсуждения тут введены для того, чтоб разжевать интересующимся смысл простыми словами и узнать что-то новенькое, услышать чужую точку зрения. Якобы-ученые, гугл-ученые, праздношатающиеся не помеха тут, да и тролль иногда нужен для разрядки атмосферы, но вот зазнавшиеся всезнайки - полный абзац. Нахватаются верхушек, не вникнут в суть процесса и начинают с пеной у рта доказывать что-то, считая всех остальных быдлом, только потому, что чужое мнение не сходится с их.

      • BATOU

        Согласен (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

      • Automatron

        "Нахватаются верхушек, не вникнут в суть процесса и начинают с пеной у рта доказывать"

        Ты очень точно описал тот тип людей, который меня раздражает.

        • Pet'ka

          "Нахватаются верхушек, не вникнут в суть процесса и начинают с пеной у рта доказывать что-то, считая всех остальных быдлом, только потому, что чужое мнение не сходится с их"

          как впрочем и всех

  14. humanoid

    Просто хочется пить :)

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.