Продукция

Новости

Стены из кирпича видео
Строил дом. Планирую, что он станет таким себе семейным гнездышком для нас всех и что мы будем жить тут долго и счастливо. Потому делал все максимально качественно, старался зря денег не жалеть. Нет,

Кладка кирпича цоколь видео
В детстве я была довольно небрежна к своей осанке, в результате схлопотала сколиоз. С годами все усугубилось, и добавился остеохондроз. Две беременности и ношение детей в слинге никак не способствовали

Перегородка из кирпича видео
Качественные электроды для ручной сварки сейчас купить не так и легко, потому что в наше время очень много подделок. Этот сайт предлагает действительно качественные и надежные электроды по очень доступный

Камин из кирпича видео
Добрый день. Сегодня хочу Вам рассказать про отличную бизнес-идею для начинающих предпринимателей. Представьте следующую ситуацию: Фирма собирается переезжать в другой, более крупный офис. И, конечно,

Камины из кирпича своими руками видео
В летний период занимаюсь косметическим ремонтом квартир. Работа не основная, сезонная, но приносит неплохой доход. Чтобы клиенты будущие обращались ко мне, нужно, чтобы уже имеющиеся говорили обо мне

Кладка кирпича видео уроки
Как часто в наши дни родители обеспокоены тем, что дети все свободное время проводят, играя в компьютерные игры. Как занять их чем-то полезным, развивающим и при этом интересным для них? Предложите им

Видео кладка кирпича своими руками
Для того, чтобы определиться с тем, какие двери установить в своем доме недостаточно просто выбрать из тех, что предлагаются на рынках. Более разумно посмотреть на фото, которые четко дадут понять, как

Видео урок кладка кирпича
Компания "Звездный дом" поможет осуществить вашу мечту купить дом на фиоленте Этот поистине райский уголок на берегу Черного моря расположен вдали от городской суеты, здесь открываются чудесные виды на

Кладка кирпича в один кирпич видео
В детстве я очень любила смотреть бразильские сериалы. Большой дом с зеленой лужайкой, большая семья, успешные главные герои, жизнь как в сказке, страсти, интриги - вот она, казалось, насыщенная и интересная

Объекты

Поиск

Як зробити кремнієву життя

Бактеріальний білок навчили з'єднувати вуглець з кремнієм.

Земне життя часто називають вуглецевої. Особливі хімічні властивості вуглецю дозволяють робити з нього довгі молекулярні ланцюги, в тому числі і розгалужені, а якщо ми подивимося на молекули білків, нуклеїнових кислот і ліпідів, то як раз такі ланцюга і побачимо - переважно вуглецеві, хоча і за участю інших атомів.

Структура одного зі штучних кремнійорганічних з'єднань під мікроскопом. (Фото: R. Tanaka / Flickr.com .) Бактерії Rhodothermus marinus, чий білок модифікували для роботи з кремнієм. (Фото: Microbewiki .)

<

>

Але вуглець такий не один - на нього дуже схожий кремній, якого до того ж в земній корі в 150 разів більше, ніж вуглецю (кремній взагалі один з найпоширеніших елементів у Всесвіті). Більш того, хоча життя на Землі і пішла з вуглецевого шляху, деякі живі організми кремнієм не зневажають: він потрібен рослинам як фактор родючості (В рослинних клітинах можна навіть знайти фітоліти - мікроскопічні частинки діоксиду кремнію SiO2), а діатомові водорості той же діоксид кремнію використовують для побудови захисного панцира.

Однак в біомолекул кремнію немає. Хіміки, звичайно, давно навчилися синтезувати вуглецево-кремнієві молекули - такі кремнийорганические з'єднання можна знайти в фармацевтиці, серед барвників, ущільнювачів, гербіцидів і т. Д. Але, повторимо, у живих організмів немає ферментів, які могли б маніпулювати кремнієвими сполуками.

Але, повторимо, у живих організмів немає ферментів, які могли б маніпулювати кремнієвими сполуками

І ось співробітникам Каліфорнійського технологічного інституту такий фермент зробити вдалося. Френсіс Арнольд (Francis H. Arnold) і її колеги використовували еволюційний підхід, тобто спочатку вони з усього різноманіття білків знайшли такі, які в принципі могли б працювати з кремнієм, після чого почали вносити в ці молекули більш-менш випадкові мутації. Через мутацій в білку змінювалася послідовність амінокислот, а значить, змінювалися властивості всієї білкової молекули, в тому числі і її схильність працювати з тим чи іншим хімічним субстратом. Після кожної мутації білки перевіряли на предмет того, як вони ставляться до кремнію.

В експерименті спочатку «брали участь» не абсолютно все ферменти, які тільки можна знайти в живій природі, а ті, що містять хімічну групу під назвою гем. Найвідоміший гем-містить білок - гемоглобін, який переносить кисень. Але є також досить багато білків, які використовують гем для виконання хімічних реакцій: у геме укладено атом заліза, і саме завдяки залозу, яке в геме легко приймає і віддає електрони, маніпуляції з хімічними зв'язками стають сильно простіше з фізико-хімічної точки зору.

Важливу роль білки з гемом грають в дихальної ланцюга мітохондрій. Нагадаємо, що суть дихальної ланцюга в тому, щоб окислити якусь органічну молекулу, а отриману в результаті енергію укласти в зручній для клітини формі; окислення відбувається досить складно і за участю відразу кілька білків, серед яких левову частину роботи виконують гем-містять цитохроми.

В результаті штучної еволюції, яка повинна була зробити білкові молекули здатними працювати з кремнієм, вперед вирвався білок під назвою цитохром з бактерії Rhodothermus marinus. У статті в Science йдеться, що цього цитохрому вистачило зовсім трохи мутацій, щоб за допомогою гема і заліза в ньому навчитися створювати хімічні зв'язки між вуглецем і кремнієм; причому ефективність його виявилася в п'ятнадцять разів вище, ніж у самого кращого методу хімічного синтезу, використовуваного з тією ж метою. Модифікований цитохром з синтезував двадцять різних вуглецево-кремнієвих з'єднань, дев'ятнадцять з яких хіміки досі могли уявити хіба що в теорії.

Але все це цитохром проробляв, так би мовити, в пробірці, а ось що щодо справжньої клітини? Коли ген такого білка ввели в ДНК кишкової палички, то виявилося, що в ній цитохром працює так само, як і в реакційній суміші: в клітинах кишкової палички з'явилися вуглецево-кремнієві сполуки. Якщо врахувати, що для нових функцій білку знадобилося не дуже багато мутацій, то можна уявити, що в один прекрасний день земні бактерії навчаться-таки використовувати кремній, і тоді кремнієва (або кремнийорганическая) життя, яку фантасти і астробіологи шукають на інших планетах, розквітне прямо у нас під боком.

З іншого боку, кремнієва життя все-таки до цих пір чомусь на Землі не розквітла, хоча кремнію тут більш ніж достатньо. Передбачається, що так вийшло тому, що кремній, при всій своїй схожості з вуглецем, все-таки не володіє такою, як у вуглецю, пластичністю в формуванні хімічних зв'язків з іншими елементами, так що потенційне розмаїття кремнійорганічних біомолекул виявляється не таким вже й великим.

Можливо, новий фермент допоможе експериментально перевірити цю гіпотезу. Що до більш приземлених матерій, то автори роботи вважають, що модифікований цитохром (або якісь інші схожі на нього білки) стане в нагоді у виробництві кремнійорганічних сполук - тим більше що непотрібних побічних продуктів у нього утворюється зовсім небагато.

за матеріалами LiveScience .

Але все це цитохром проробляв, так би мовити, в пробірці, а ось що щодо справжньої клітини?