Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature, исследователи разработали случайные гетерополимеры (СГП), имитирующие ферменты, что потенциально может произвести революцию в промышленном катализе и разработке лекарств. Команда, вдохновленная активными центрами примерно 1300 металлопротеинов, разработала эти СГП с использованием метода однореакторного синтеза, эффективно создавая искусственные ферменты.
Исследование посвящено давней проблеме в материаловедении: воспроизведению сложных функций белков с использованием синтетических материалов. Хотя ученые добились успехов в имитации структурной иерархии белков, достижение функционального сходства оказалось трудным из-за сложных химических, структурных и динамических гетерогенностей, присущих природным ферментам. Исследователи предполагают, что, тщательно контролируя пространственное и временное расположение боковых цепей в полимерах, они могут эффективно воспроизводить поведение белков, даже с химией основной цепи, отличной от химии белков.
Ключом к их подходу является статистическая модуляция химических характеристик сегментов, содержащих ключевые мономеры, такие как сегментальная гидрофобность. Это позволяет СГП формировать псевдоактивные центры, обеспечивая ключевым мономерам белковое микроокружение. "Мы представляем ключевые мономеры как эквиваленты функциональных остатков белка", - заявили исследователи в своей статье, подчеркивая биомиметическую природу своей разработки.
Эта разработка имеет значительные последствия для различных областей. Ферменты широко используются в промышленных процессах, от производства продуктов питания до синтеза биотоплива. Синтетические имитаторы ферментов могут предложить такие преимущества, как повышенная стабильность, снижение производственных затрат и способность функционировать в суровых условиях, в которых природные ферменты разрушаются. Кроме того, возможность разработки имитаторов ферментов с определенной каталитической активностью может ускорить открытие и разработку лекарств.
Концепция использования случайных гетерополимеров для имитации ферментов основана на принципах искусственного интеллекта, особенно в анализе больших наборов данных о структурах белков. Анализируя активные центры тысяч металлопротеинов, исследователи смогли выявить ключевые особенности и принципы проектирования, которые можно было перенести в синтетические полимеры. Этот подход, основанный на данных, подчеркивает растущую роль ИИ в материаловедении, позволяя исследователям открывать и разрабатывать новые материалы с беспрецедентными свойствами.
Однако проблемы остаются. Хотя СГП продемонстрировали многообещающую ферментоподобную активность, их каталитическая эффективность, возможно, еще не соответствует эффективности природных ферментов. Необходимы дальнейшие исследования для оптимизации дизайна и синтеза СГП для улучшения их характеристик. Кроме того, необходимо тщательно оценить долгосрочную стабильность и биосовместимость этих материалов, прежде чем их можно будет широко использовать в промышленных или биомедицинских целях.
В настоящее время исследователи сосредоточены на изучении различных комбинаций мономеров и методов синтеза для дальнейшего повышения каталитической активности и селективности СГП. Они также изучают возможность использования ИИ для прогнозирования свойств СГП на основе их мономерного состава и последовательности, что может значительно ускорить процесс проектирования. Разработка этих имитаторов ферментов представляет собой значительный шаг на пути к созданию биовдохновленных материалов с адаптированными функциональными возможностями, открывая новые возможности для устойчивой химии и разработки передовых материалов.
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 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.
Недавнее исследование в Индии показывает, что даже один алкогольный напиток в день может значительно повысить риск рака полости рта, особенно в сочетании с жевательным табаком. Это исследование подчеркивает повышенную опасность даже умеренного употребления алкоголя, особенно местных напитков домашней выработки, и указывает на потенциал профилактических мер, направленных на эти комбинированные факторы риска.
Discussion
Join the conversation
Be the first to comment