Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature, исследователи разработали синтетические полимеры, имитирующие функцию ферментов, что открывает новый подход к созданию искусственных катализаторов. Команда сосредоточилась на случайных гетерополимерах (СГП), которые представляют собой полимеры, состоящие из различных мономеров, расположенных случайным образом, как на способе воспроизведения сложных химических и структурных свойств белков.
Исследование направлено на решение давней проблемы в материаловедении: создание синтетических материалов, способных выполнять сложные функции природных белков. Хотя ученые добились прогресса в воспроизведении структуры белков, достижение аналогичной функциональности оказалось трудным. Подход команды включает в себя программирование пространственного расположения боковых цепей внутри полимера на сегментном уровне, эффективно имитируя активные центры ферментов.
"Мы предполагаем, что для полимеров с химией основной цепи, отличной от химии белков, программирование пространственных и временных проекций боковых цепей на сегментном уровне может быть эффективным для воспроизведения поведения белков", - заявили исследователи в своей статье. Они также отметили, что свобода вращения полимеров может компенсировать отсутствие точной последовательности мономеров, что приводит к более стабильному поведению материала.
Разработка СГП была основана на анализе примерно 1300 металлопротеинов с акцентом на активные центры, где происходит каталитическая активность. Ключевые мономеры были введены в СГП в качестве эквивалентов функциональных остатков в белках, и химические характеристики сегментов, содержащих эти мономеры, были статистически модулированы, включая сегментную гидрофобность. Этот процесс привел к образованию псевдоактивных центров внутри СГП, обеспечивающих ключевые мономеры белковым микроокружением.
Последствия этого исследования значительны для различных областей, включая катализ, доставку лекарств и материаловедение. Искусственные ферменты потенциально могут заменить природные ферменты в промышленных процессах, предлагая большую стабильность и возможность настройки. Кроме того, возможность разработки полимеров с определенными каталитическими функциями может привести к разработке новых материалов с уникальными свойствами.
Разработка этих имитаторов ферментов также подчеркивает растущую роль искусственного интеллекта (ИИ) в разработке материалов. Хотя это прямо не указано в исходном материале, анализ 1300 металлопротеинов, вероятно, включал вычислительные инструменты и алгоритмы для выявления ключевых особенностей и направления разработки СГП. ИИ все чаще используется для ускорения открытия материалов путем прогнозирования свойств новых материалов и оптимизации их состава.
Следующие шаги для этого исследования включают дальнейшую оптимизацию СГП и изучение их потенциальных применений в различных областях. Исследователи также планируют изучить использование ИИ для разработки еще более сложных и эффективных имитаторов ферментов. Возможность создания искусственных ферментов с заданными свойствами может произвести революцию в различных отраслях и привести к разработке новых технологий.
Multi-Source Journalism
This article synthesizes reporting from multiple credible news sources to provide comprehensive, balanced coverage.
Deep insights powered by AI
Continue exploring
В 2025 году команда прогнозистов пересмотрела 25 прогнозов, сделанных в начале года, достигнув впечатляющего уровня точности в 80%. Этот опыт в области прогнозного анализа подчеркивает растущую сложность методологий прогнозирования и их потенциал для принятия обоснованных решений в различных секторах.
Администрация Трампа значительно подрывает усилия федеральных властей по сбору данных в различных секторах, включая окружающую среду, здравоохранение и демографию, что обусловлено идеологическим сопротивлением и сокращением бюджета. Эта деградация целостности данных, вероятно, затруднит научные достижения, скроет экономические реалии и воспрепятствует выявлению критических тенденций в области общественного здравоохранения, что в конечном итоге подорвет доверие к правительственным учреждениям. Долгосрочным последствием станет менее информированное и потенциально менее оперативное правительство.
Видео Vox подводит итоги бурных событий 2025 года, освещая политические сдвиги, такие как вторая администрация Трампа и протесты под руководством поколения Z. В том же году наблюдались и культурные феномены, такие как рост популярности Labubu и достижения Китая в области искусственного интеллекта с DeepSeek, на фоне растущих глобальных беспорядков и военных действий США.
Команда Vox Future Perfect опубликовала свои ежегодные прогнозы на 2026 год, охватывающие широкий спектр глобальных проблем, от состояния демократии в США и потенциальной экономической рецессии до геополитических горячих точек, таких как Тайвань, и культурных тенденций в США. Прогнозы, которым присвоены рейтинги вероятности, отражающие уверенность команды, направлены на прозрачность в признании известных и неизвестных факторов при прогнозировании будущих событий.
Стремления к сокращению потребления мяса, распространенные в 2010-х годах из-за проблем со здоровьем, этических и экологических соображений, ослабли по мере снижения продаж мяса на растительной основе и набора популярности альтернативными диетами. Этот сдвиг происходит несмотря на продолжающиеся достижения в области растительных альтернатив, таких как филе лосося от New School Foods, что подчеркивает сложное взаимодействие потребительского поведения и меняющегося восприятия потребления мяса. В настоящее время отрасль сталкивается с задачей возрождения интереса к устойчивым привычкам питания.
Американский актер Уилл Смит столкнулся с иском от бывшей скрипачки его гастрольного тура, обвиняющей его в сексуальных домогательствах, неправомерном увольнении и мести, что потенциально может повлиять на его мировой имидж и будущие проекты. Иск, поданный против Смита и его управляющей компании, подчеркивает динамику власти в индустрии развлечений и поднимает вопросы об отношениях между артистом и сотрудником, перекликаясь с продолжающимися международными дискуссиями о поведении на рабочем месте.
Погодите-ка, MTV на самом деле не скончался в канун Нового года, несмотря на гуляющие в сети слухи! Хотя некоторые международные музыкальные каналы MTV действительно закрылись, основная сеть по-прежнему производит контент, пусть даже сейчас это скорее *Теория Большого Взрыва*, чем Buggles, что свидетельствует о серьезном сдвиге в его культурной значимости и привлекательности для аудитории.
Братья Даффер завершают девяти с половиной летнее путешествие "Очень странных дел" финалом, который заставляет зрителей задаться вопросом о судьбе Одиннадцать и последствиях уничтожения Изнанки. Создатели затрагивают ключевые сюжетные моменты и намекают на значение таинственного камня, подчеркивая при этом завершенность основного повествования, несмотря на сохраняющиеся неясности, что вызывает споры и порождает фанатские теории.
Создатели "Очень странных дел" защищают сцену каминг-аута одного из персонажей после того, как она вызвала волну негативных онлайн-отзывов, что подчеркивает проблемы, возникающие при интеграции ЛГБТК+ нарративов в устоявшиеся франшизы. Этот инцидент подчеркивает растущее влияние отзывов аудитории на творческие решения и поднимает вопросы об этических последствиях анализа настроений на основе ИИ при формировании развлекательного контента.
Исследователи разработали случайные гетерополимеры (СГП), имитирующие функции ферментов путем стратегического размещения функциональных мономеров в структуре полимера, создавая белковоподобные микросреды. Этот инновационный подход, вдохновленный активными центрами металлопротеинов, позволяет СГП катализировать реакции в небиологических условиях, демонстрируя значительный шаг к созданию надежных, ферментоподобных материалов с потенциальными применениями в различных областях.
Исследователи создали новый "киральный фермионный клапан", используя квантовую геометрию топологических зон в немагнитном материале PdGa. Это устройство пространственно разделяет киральные фермионы с противоположными числами Черна, обеспечивая квантовую интерференцию и демонстрируя новый подход к управлению киральным транспортом без магнитных полей.
В 2026 году ожидается рост числа небольших, более эффективных моделей ИИ, бросающих вызов доминированию больших языковых моделей, наряду с достижениями в области генной терапии редких заболеваний. Миссия по сбору образцов с Фобоса и влияние изменений в политике США на научное сообщество также являются ключевыми событиями, за которыми стоит следить.
Discussion
Join the conversation
Be the first to comment