Исследователи разработали случайные гетерополимеры (СГП), имитирующие ферменты, что потенциально может произвести революцию в промышленном катализе и разработке лекарств, согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature. 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 прогресса в имитации структурной иерархии белков, достижение функционального сходства оказалось трудным. Исследователи предполагают, что, тщательно контролируя пространственное и временное расположение боковых цепей в полимерах, они могут воспроизвести поведение белков, даже с химией основной цепи, отличной от таковой у белков.
"Мы вводим ключевые мономеры в качестве эквивалентов функциональных остатков белка и статистически модулируем химические характеристики сегментов, содержащих ключевые мономеры, такие как сегментарная гидрофобность", - заявили исследователи в своей статье. Этот подход позволяет СГП формировать псевдоактивные центры, обеспечивая ключевые мономеры белкоподобным микроокружением. Свобода вращения полимерных цепей помогает компенсировать отсутствие точной последовательности мономеров, обеспечивая единообразное поведение всего ансамбля молекул.
Значение этого исследования велико. Ферменты являются важнейшими катализаторами в широком спектре промышленных процессов, от производства фармацевтических препаратов до синтеза биотоплива. Однако природные ферменты могут быть дороги в производстве и часто требуют определенных условий для оптимального функционирования. Имитаторы ферментов, такие как эти СГП, предлагают потенциально более дешевую и надежную альтернативу.
Разработка этих СГП была основана на анализе активных центров металлопротеинов, которые представляют собой белки, содержащие ионы металлов. Эти ионы металлов часто играют решающую роль в каталитической активности фермента. Понимая химическое окружение вокруг этих ионов металлов, исследователи смогли разработать СГП, которые могли бы воспроизвести это окружение и способствовать аналогичным каталитическим реакциям.
Использование ИИ при анализе огромного количества данных о структурах и функциях белков имело решающее значение для успеха этого проекта. Алгоритмы ИИ могут выявлять закономерности и взаимосвязи, которые было бы трудно или невозможно обнаружить людям, ускоряя процесс проектирования. Это подчеркивает растущую роль ИИ в материаловедении и открытии лекарств.
"Использование свободы вращения полимера может смягчить недостатки в специфичности мономерной последовательности и обеспечить единообразие поведения на уровне ансамбля", - отметили исследователи, подчеркивая важность динамики полимера в достижении ферментоподобного поведения.
Разработка этих имитаторов ферментов представляет собой значительный шаг вперед в области биовдохновленных материалов. Хотя необходимы дальнейшие исследования для оптимизации их производительности и изучения их полного потенциала, эти СГП многообещающи для широкого спектра применений, от промышленного катализа до восстановления окружающей среды. Следующие шаги включают тестирование этих СГП в различных каталитических реакциях и изучение их потенциала для использования в доставке лекарств и других биомедицинских приложениях.
Multi-Source Journalism
This article synthesizes reporting from multiple credible news sources to provide comprehensive, balanced coverage.
Deep insights powered by AI
Continue exploring
Команда Vox Future Perfect опубликовала свои ежегодные прогнозы на 2026 год, сосредоточив внимание на значительных глобальных событиях и тенденциях. Прогнозы, представленные с указанием вероятностей, отражающих уровни уверенности, охватывают ряд критических вопросов, от стабильности демократии в США до потенциальных экономических спадов и международных конфликтов.
Несмотря на недавнее снижение продаж растительного мяса и изменение общественного мнения, в 2026 году крайне важно вновь сосредоточиться на сокращении потребления мяса. Экологическое воздействие животноводства в сочетании с проблемами здоровья и этическими соображениями требует возврата к амбициозным целям 2010-х годов, когда сокращение потребления мяса рассматривалось как позитивный шаг.
Богота является пионером радикальной инициативы по уходу, "manzana del cuidado" ("квартал заботы"), признающей и решающей проблему неоплачиваемого женского труда посредством доступных услуг, таких как уход за детьми и профессиональное обучение. Этот инновационный подход, который переосмысливает городские пространства для поддержки лиц, осуществляющих уход, привлекает глобальное внимание как потенциальная модель справедливой социальной политики.
С момента приобретения Twitter Илоном Маском, теперь X, платформа сместилась в сторону правоцентристских взглядов, что привело к ощутимому преимуществу консерваторов в культурной войне. Однако этот сдвиг также способствовал внутренним разногласиям внутри правых, поскольку разногласия и споры возникают из-за преобладания экстремальных точек зрения на платформе. Некоторые консерваторы сейчас выражают обеспокоенность по поводу заметности проявлений нетерпимости и теорий заговора в X.
По мере развития возможностей ИИ эксперты рассматривают крайние меры для контроля потенциально опасных неконтролируемых систем, включая развертывание контр-ИИ, целевые отключения интернета или даже ядерные ЭМИ. Однако эти радикальные варианты сопряжены со значительными рисками и подчеркивают острую необходимость в надежных протоколах безопасности ИИ и этических принципах для предотвращения подобных сценариев.
Новый документальный сериал TLC "The Cult of the Real Housewife" исследует противоречивую жизнь звезды "Настоящих домохозяек Солт-Лейк-Сити" Мэри Косби, уделяя особое внимание ее браку и религиозным практикам. Премьера трехсерийного сериала состоялась 1 января, и его можно посмотреть на TLC, DirecTV (с бесплатной пробной версией), HBO Max и Discovery+.
После использования песен "When Doves Cry" и "Purple Rain" Принса в финале сериала *Stranger Things*, его музыка пережила огромный всплеск прослушиваний на Spotify, особенно среди слушателей поколения Z. Это подчеркивает силу использования музыки с помощью ИИ в кино и на телевидении для возрождения классических каталогов и представления их новой аудитории, демонстрируя потенциал для значительного увеличения доходов и культурного влияния.
Виктория Джонс, дочь актера Томми Ли Джонса, скончалась в возрасте 34 лет в отеле Сан-Франциско, что повлекло за собой расследование причины смерти. Этот инцидент подчеркивает пересечение знаменитости и личной трагедии, поднимая вопросы о медиа-этике и конфиденциальности в цифровую эпоху, особенно в отношении быстрого распространения информации.
Ведущие голливудские режиссеры, от Пола Томаса Андерсона до Барри Дженкинса, делятся своими кинематографическими увлечениями 2025 года, раскрывая фильмы, которые зажгли их креативность и, возможно, немного зависти! Майкл Манн, например, преклоняется перед фильмом Джеймса Кэмерона "Аватар: Огонь и Пепел", восхваляя его захватывающее построение мира и представление свирепого нового клана На'ви, доказывая, что даже самые громкие имена в бизнесе приходят в восторг от новаторского кинопроизводства.
Исследователи создали новый "киральный фермионный клапан", который разделяет электроны на основе их киральности, используя квантовую геометрию топологических зон, достигая этого без магнитных полей. Это инновационное устройство, изготовленное из монокристалла PdGa, пространственно разделяет токи с противоположными киральностями, демонстрируя квантовую интерференцию и открывая новые возможности для передовых электронных устройств.
В 2026 году ожидается рост эффективных, маломасштабных моделей ИИ, бросающих вызов нынешним большим языковым моделям, наряду с достижениями в области генной терапии для лечения редких заболеваний. Миссия по сбору образцов с Фобоса также станет ключевым событием, в то время как изменения в научной политике США при администрации Трампа, как ожидается, окажут значительное влияние на научный ландшафт.
Изображения высокого разрешения, полученные с помощью массива CHARA, показывают, что новые звезды представляют собой сложные, многоступенчатые звездные взрывы, что ставит под сомнение прежние представления об одиночных, мгновенных вспышках. Эти наблюдения демонстрируют сталкивающиеся потоки газа и отложенные извержения, создающие ударные волны, которые генерируют интенсивные гамма-лучи и предоставляют прямые визуальные доказательства, подтверждающие существующие теории. Это открытие переопределяет наше понимание новых звезд как динамичных, развивающихся событий, имеющих значительные последствия для астрофизики.
Discussion
Join the conversation
Be the first to comment