Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature, исследователи успешно разработали случайные гетерополимеры (СГП), имитирующие ферменты, что предлагает новый подход к созданию синтетических материалов с функциями, подобными белкам. Команда, вдохновленная активными центрами примерно 1300 металлопротеинов, разработала эти СГП посредством одностадийного синтеза, вводя определенные мономеры, которые действуют как эквиваленты функциональных остатков, обнаруженных в белках.
Ключом к этой инновации является статистическая модуляция химических характеристик сегментов, содержащих эти ключевые мономеры, в частности, сегментной гидрофобности. Этот процесс позволяет СГП формировать псевдоактивные центры, обеспечивая ключевые мономеры микроокружением, аналогичным тому, которое встречается в белках, что позволяет им катализировать реакции.
"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 далее пояснили, что использование свободы вращения полимеров может компенсировать ограничения в специфичности мономерной последовательности, что приводит к единообразному поведению на уровне ансамбля.
Разработка этих имитаторов ферментов представляет собой значительный шаг вперед в биоинспирированном материаловедении. В то время как воспроизведение сложной иерархической структуры белков было давней проблемой, это исследование предполагает, что сосредоточение внимания на пространственном и временном расположении боковых цепей в полимерах может эффективно воспроизводить поведение белков. Этот подход обходит необходимость в точном секвенировании мономеров, чего часто трудно достичь синтетически.
Последствия этого исследования распространяются на различные области, включая катализ, доставку лекарств и материаловедение. Имитаторы ферментов потенциально могут заменить природные ферменты в промышленных процессах, предлагая большую стабильность и возможность настройки. Они также могут быть использованы для разработки новых систем доставки лекарств, которые нацелены на определенные клетки или ткани, или для создания новых материалов с улучшенными свойствами.
Использование ИИ сыграло решающую роль в этом исследовании, особенно в анализе активных центров металлопротеинов. Алгоритмы машинного обучения использовались для выявления ключевых особенностей и закономерностей в этих активных центрах, которые затем легли в основу разработки СГП. Это подчеркивает растущую важность ИИ в открытии и разработке материалов, позволяя исследователям изучать огромные химические пространства и выявлять перспективных кандидатов для новых материалов.
Следующие шаги в этом исследовании включают дальнейшую оптимизацию конструкции СГП и изучение их потенциальных применений в различных областях. Исследователи также планируют изучить использование различных мономеров и методов полимеризации для создания более широкого спектра имитаторов ферментов с адаптированными свойствами. Эта работа может проложить путь к новому поколению синтетических материалов с функциями, подобными белкам, предлагая широкий спектр потенциальных выгод для общества.
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