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 После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Воспоминания не исчезают бесследно: иногда пережитый опыт перестает влиять на поведение, хотя его след продолжает сохраняться в мозге. Ученые решили проверить, можно ли вернуть такую «забытую» память и что произойдет, если напомнить о произошедшем не совсем точно.
Множество переломов костей у средневекового скелета, захороненного в замке Стерлинг, позволили предположить, что мужчина погиб в результате прямого попадания снаряда, выпущенного из осадного орудия. Не исключено, что это был гигантский требушет «Боевой Волк», построенный по приказу короля Англии Эдуарда I.
В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.
Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Остров Пекан недалеко от Мексиканского залива в Луизиане вскоре перейдет в собственность компании Илона Маска. Здесь будет новый космодром для Starship, почти в 20 раз больше, чем в Бока-Чике, где уже стоят две стартовых площадки. Уникальное местоположение позволит компании попытаться реализовать амбициозную цель о запуске миллиона низкоорбитальных спутников на орбиты, где сегодня находится подавляющее меньшинство спутников Земли.
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