Физики изобрели «линейку», способную измерять внутримолекулярные расстояния с точностью до размера атома
Измерение расстояний между белками, то есть непосредственно в нанометровом масштабе, обычно производят с помощью специальных микроскопов. Такие приборы позволяют увидеть положение макромолекул друг относительно друга. Группа исследователей из Германии создала «линейку», которая может проникнуть внутрь макромолекул и измерить внутримолекулярные расстояния с высокой точностью. Этот подход будет полезен в медицине.
Белки — очень большие молекулы (макромолекулы), которые состоят из атомов углерода, водорода, азота и кислорода, составляющих множество аминокислот, связанных между собой пептидной связью. Иногда структура белка нарушается, происходит изменение их формы, что может повлиять на работу этих макромолекул. Некоторые структурные изменения белков могут спровоцировать развитие целого ряда заболеваний, например изменение структуры тау-белка, отвечающего за правильную работу нейронов, провоцирует болезнь Альцгеймера.
Чтобы предвидеть надвигающиеся структурные изменения белков и понять процессы, ответственные за эти изменения, важно определить точное расстояние между атомами (и кластерами атомов) внутри этих макромолекул.
Команда немецких физиков под руководством Штеффена Сахла (Steffen Sahl) из Института многопрофильных наук Макса Планка создала внутримолекулярную «линейку» MINFLUX, способную измерять расстояние внутри белков в диапазоне от 0,1 нанометра (ангстрем) до 10 нанометров в зависимости от структуры белка. Об этом ученые рассказали в статье, опубликованной в журнале Science.
Для создания внутримолекулярной «линейки» Сахл и его коллеги использовали флуоресценцию, то есть процесс, позволяющий молекулам светиться при поглощении кванта света. Физики прикрепили две небольшие флуоресцентные молекулы (помеченные фотоактивируемыми красителями) к двум разным местам макромалекулы, а затем осветили их лазерным лучом. По свету, который испускали светящиеся молекулы, исследователи смогли измерить расстояние между ними.
С помощью этого метода измерили внутримолекулярное расстояние для нескольких белков. Самое маленькое составило всего 0,1 нанометра — размер одного атома. Флуоресцентная «линейка» также давала результаты до 10 нанометров, что означает более широкий диапазон измерений, чем при использовании многих традиционных оптических методов.
В одном из примеров исследователи рассмотрели две разные структуры одного и того же белка и обнаружили, что могут различать их: эти структуры находились на разном расстоянии друг от друга — одного нанометра и четырех соответственно. В другом эксперименте ученые измерили внутримолекулярное расстояние в раковой клетке.
По словам авторов исследования, добиться такой точности удалось благодаря использованию ряда последних технологических достижений — более совершенных микроскопов и флуоресцентных молекул. Они не мерцают и не дают лишнего свечения, которое можно спутать с каким-то другим эффектом.
В будущем немецкие физики собираются усовершенствовать свой метод и попытаются выяснить, для каких именно макромолекул флуоресцентная «линейка» окажется наиболее полезной.
Telegram 
Дзен 
VK Биологи впервые составили глобальную цифровую карту подземных микоризных сетей (грибных систем, связывающих корни растений) нашей планеты. Выяснилось, что общая протяженность этих невидимых нитей составляет около 110 квадриллионов километров — эквивалентно одной десятой части звездного диска Млечного Пути. Эти скрытые структуры играют фундаментальную роль в поддержании наземных экосистем и глобальной регуляции климата.
Согласно американским СМИ, небольшая часть модуля МКС «Звезда» больше не будет использоваться космонавтами. Причиной якобы стала невозможность ликвидировать утечки воздуха в ней, несмотря на попытки, предпринятые «Роскосмосом» 5 июня 2026 года.
Титан может стать одной из ведущих ресурсных баз для освоения внешней Солнечной системы. Ученые показали, что богатые запасы метана, азота и водяного льда на крупнейшей луне Сатурна теоретически позволяют производить топливо, строительные материалы и кислород прямо на месте.
Согласно американским СМИ, небольшая часть модуля МКС «Звезда» больше не будет использоваться космонавтами. Причиной якобы стала невозможность ликвидировать утечки воздуха в ней, несмотря на попытки, предпринятые «Роскосмосом» 5 июня 2026 года.
Биологи впервые составили глобальную цифровую карту подземных микоризных сетей (грибных систем, связывающих корни растений) нашей планеты. Выяснилось, что общая протяженность этих невидимых нитей составляет около 110 квадриллионов километров — эквивалентно одной десятой части звездного диска Млечного Пути. Эти скрытые структуры играют фундаментальную роль в поддержании наземных экосистем и глобальной регуляции климата.
Исследователи НИУ ВШЭ и МГУ доказали универсальный закон, описывающий время исчезновения популяций в случайной среде. Анализ эволюции ветвящихся процессов — сложных вероятностных систем — показал, что вне зависимости от изначального числа особей процесс вымирания подчиняется строгим математическим закономерностям.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии