Hírek a hi-tech - a tudósok elkezdték megérteni, hogy miért az élet nélkül nem lehet élni
A tudósok közelebb annak megértéséhez, hogyan és miért a víz létfontosságú az élet. A hét folyamán volt a munka, amely biztosítja az erős bizonyíték arra, hogy a National Academy of Sciences, hogy a fehérjék - komplex és nagy molekulák, hogy szeres specifikus formák, amely lehetővé teszi az áramlás a biológiai reakciók - nem szeres önállóan. Ehelyett a protein folding biztosított sokkal kisebb vízmolekulák körülvevő fehérjék húzza és tolja őket, hogy azok a másodperc tört része összehajtott egy bizonyos módon, mint apró origami művészek óriás összehajtott papírlap hihetetlen sebességgel.
Dongping Jeong, vezetője a kutatócsoport az Ohio State University, aki tette a felfedezést, le a munkát, mint „jelentős előrelépés” a megértés a víz-fehérje kölcsönhatások, és azt mondta, hogy megválaszolja a kérdést, hogy zavarba tudósok évtizedek óta.
„Sokáig a tudósok megpróbálták kitalálni, hogyan víz kölcsönhatásba lép fehérjéket. Ez az alapvető probléma, amely kapcsolatban van a szerkezet, a stabilitás és a dinamika és végül, a a fehérje funkcióját, „Jeong mondta. „Úgy gondoljuk, hogy most már van közvetlen bizonyíték abban, hogy az ultrarövid időskálán (ps, billió a második) víz modulálja protein-ingadozások,” fejezte be.
Jeong, professzor kémia és biokémia, és csapata használt az ultrarövid lézerimpulzusok mozgó vízmolekulák körül DNS-polimeráz-típusú fehérje, amely segít reprodukálni DNS.
Ahhoz, hogy egy jó kilátás ez a kölcsönhatás, szükséges volt, hogy pontosan lokalizálni optikai szonda felületén a fehérje, a tudósok. A tudósok léptek a molekula triptofán aminosav fehérjévé próbaként, és mértük a víz körülötte mozog.
Jellemzően, a vízmolekulák folyni egymást pikoszekundumos sebességgel, míg a fehérjék fold nanoszekundumos sebesség - 1000-szer lassabb. Korábban, egy csoport Jeong kimutatták, hogy a vízmolekulák lelassul, ha szembe a fehérje. De amikor együtt járó, a vízmolekulák mindig mozog akár 100-szor gyorsabb, mint a fehérje.
Az új tanulmány, a kutatók képesek voltak, hogy meghatározzák, hogy a vízmolekulák közvetlenül megérintette „oldalláncok” fehérje részeit a fehérje molekulák, amelyek kötődnek egymáshoz és függetlenített, biztosítva a hajtogatást és a funkció. A kutatók is képesek voltak, hogy vegye figyelembe az időzítés a molekuláris mozgás.
A számítógépes modellezés az Ohio Szuperszámítógép Központ lehetővé tette a kutatók, hogy szemléltesse, hogy mi történik: ott, ahol a víz mozog egy bizonyos módon, egy másodperccel később feltekeredett fehérje, mintha a vízmolekula tolt fehérje az alakját változtatni.
A víz nem tudja megváltoztatni a formáját a protein tetszőleges, Chung magyarázható. A fehérjék és széthajtani többféleképpen, attól függően, hogy az aminosavak, amelyek állnak.
„Kimutattuk, hogy a végleges formáját a fehérje két dologtól függ: a víz és az aminosavak magukat. Most már elmondhatjuk, hogy a ultragyors időskálán az ingadozások a felszínen a fehérje által ellenőrzött ingadozások vízben. A vízmolekulák együtt dolgozni, mint egy nagy hálózat, mozgását vezérlő fehérjéket. "