Исследователи разработали синтетические полимеры, имитирующие функции ферментов, что потенциально может революционизировать промышленный катализ и разработку лекарств. В исследовании, опубликованном в журнале Nature, подробно описано, как эти случайные гетерополимеры (СГП) были разработаны для воспроизведения активных центров металлопротеинов, достигая белкоподобного микроокружения посредством однореакторного синтеза.
Команда, руководствуясь анализом примерно 1300 активных центров металлопротеинов, сосредоточилась на статистической модуляции химических характеристик ключевых мономерсодержащих сегментов в СГП, включая сегментальную гидрофобность. Этот подход позволил им создать псевдоактивные центры, способные выполнять ферментативные функции. "Мы предполагаем, что для полимеров с химией основной цепи, отличной от белков, программирование пространственных и временных проекций боковых цепей на сегментном уровне может быть эффективным для воспроизведения поведения белков", - заявили исследователи в своей статье.
Значимость этого исследования заключается в преодолении ограничений в разработке синтетических материалов. Хотя воспроизведение сложной иерархической структуры белков было давней целью, достижение функциональной эквивалентности оказалось трудным. Исследователи решили эту проблему, используя свободу вращения полимеров для компенсации недостатков в специфичности мономерной последовательности, что привело к единообразному поведению на уровне ансамбля.
Последствия применения СГП, имитирующих ферменты, далеко идущие. Традиционные ферменты часто дороги в производстве и чувствительны к условиям окружающей среды. Эти синтетические имитаторы предлагают потенциально более надежную и экономически эффективную альтернативу для различных применений. "Полученные СГП образуют псевдоактивные центры, которые обеспечивают ключевые мономеры белкоподобным микроокружением", - отмечается в исследовании, подчеркивая точность, достигнутую в воспроизведении функциональных аспектов природных ферментов.
Искусственный интеллект сыграл решающую роль в этой разработке, особенно в анализе огромного набора данных активных центров металлопротеинов. Алгоритмы машинного обучения использовались для выявления ключевых структурных и химических особенностей, которые способствуют ферментативной активности. Этот подход, основанный на данных, позволил исследователям рационально разрабатывать СГП с улучшенными каталитическими свойствами. Использование ИИ в материаловедении является растущей тенденцией, ускоряющей открытие новых материалов с заданными функциональными возможностями.
Заглядывая вперед, исследователи планируют и дальше оптимизировать дизайн СГП и изучить их применение в различных каталитических реакциях. Разработка этих имитаторов ферментов представляет собой значительный шаг на пути к созданию искусственных систем со сложностью и функциональностью биологических систем. Это может привести к прорывам в таких областях, как устойчивая химия, персонализированная медицина и восстановление окружающей среды.
Multi-Source Journalism
This article synthesizes reporting from multiple credible news sources to provide comprehensive, balanced coverage.
Deep insights powered by AI
Continue exploring
По мере развития возможностей ИИ изучаются стратегии управления потенциально опасными неконтролируемыми системами ИИ, включая создание контр-ИИ, целевые отключения интернета и ЭМИ-атаки. Хотя эти методы направлены на восстановление контроля, они представляют собой сложные этические дилеммы и значительные риски широкомасштабных сбоев и непредвиденных последствий для общества.
В то время как фентаниловый кризис доминирует в заголовках, незаметно разворачивается всплеск мирового производства и торговли кокаином, представляющий собой сложную задачу для международных правоохранительных органов по борьбе с наркотиками. В отличие от централизованных картелей прошлого, современная торговля кокаином характеризуется децентрализованной сетью более мелких организаций, что затрудняет борьбу с ней и ее контроль. Этот сдвиг требует переоценки стратегий для решения меняющегося ландшафта незаконного оборота наркотиков и его воздействия на общество.
На фоне давней напряженности Соединенные Штаты резко усилили свое участие в Венесуэле, захватив президента Николаса Мадуро после нескольких месяцев наращивания военной мощи и ударов по предполагаемым маршрутам наркотрафика. Этот шаг, предпринятый администрацией Трампа, обостряет отношения, и без того натянутые из-за идеологических разногласий, экономической нестабильности и обвинений в автократическом правлении в южноамериканской стране. Ситуация вызывает опасения по поводу региональной стабильности и будущего внешней политики США в Латинской Америке.
С началом нового года многие во всем мире принимают решения по самосовершенствованию, однако значительная часть отказывается от этих целей к "Дню отказника", что подчеркивает всеобщую борьбу с устойчивыми личными изменениями. Этот феномен подчеркивает культурное значение, придаваемое новым начинаниям, и в то же время раскрывает проблемы поддержания обязательств в повседневной жизни. Стратегии преодоления этого спада в середине января становятся все более актуальными в мире, ориентированном на прогресс и самооптимизацию.
В смелом шаге, американские военные захватили президента Венесуэлы Николаса Мадуро на фоне эскалации напряженности и военных действий, включая удары беспилотников и нацеливание на предполагаемые лодки с наркотиками. Это событие поднимает важные вопросы о будущем американо-венесуэльских отношений и потенциальных последствиях для международного урегулирования конфликтов, подчеркивая сложное взаимодействие политической власти и военной интервенции в 21 веке.
Предстоящий общеиндийский фильм *Toxic* продолжает представлять своих персонажей, впервые показав Тару Сутарию в роли Ребекки, изображенной как сложная фигура, воплощающая как уязвимость, так и силу, что усиливает ожидание выхода фильма в 2026 году. Это представление последовало за знакомством с другими ключевыми персонажами, демонстрируя, как маркетинговые стратегии, основанные на искусственном интеллекте, могут создавать ажиотаж и вовлеченность для крупных кинорелизов.
Тони Докупил, новый ведущий CBS Evening News, стремится восстановить доверие к СМИ, уделяя приоритетное внимание подотчетности и прозрачности, отличая свой подход от традиционных устоявшихся СМИ. Докупил подчеркивает представление точки зрения среднестатистического американца, предлагая сдвиг в журналистском фокусе для восстановления доверия аудитории на фоне опасений по поводу предвзятости СМИ. Этот шаг отражает более широкую тенденцию адаптации средств массовой информации к меняющимся общественным ожиданиям и критике журналистской практики.
Предстоящая 31-я церемония вручения премии Critics Choice Awards вызывает ажиотаж: фильм Райана Куглера "Sinners" лидирует по количеству номинаций, хотя прогнозы предполагают, что фильм Пола Томаса Андерсона "One Battle After Another" может получить главные награды, такие как лучший фильм. Этот наградной сезон отражает глобальный интерес к разнообразным кинематографическим повествованиям, выделяя как признанных авторов, так и новые голоса в киноиндустрии.
Тейана Тейлор, известная своими разносторонними талантами в музыке, танцах, актерском мастерстве и дизайне, будет удостоена награды на Международном кинофестивале в Палм-Спрингс за свою роль в фильме "Одна битва за другой", исследующем темы сопротивления и семейных уз. Тейлор выразила заинтересованность в создании сиквела или выпуске дополнительных сцен, что отражает резонанс фильма и потенциал для дальнейшего изучения его сложного повествования.
Исследователи разработали случайные гетерополимеры (СГП), имитирующие функции ферментов путем стратегического размещения функциональных мономеров для создания белковоподобных микросред. Этот инновационный подход, вдохновленный активными центрами металлопротеинов, позволяет осуществлять катализ в небиологических условиях, демонстрируя новый путь для разработки надежных и универсальных биовдохновленных материалов с потенциальными применениями в различных областях.
Исследователи создали новый «хиральный фермионный клапан», который разделяет электроны на основе их хиральности, используя квантовую геометрию топологических зон, достигая этого без магнитных полей. Это инновационное устройство, изготовленное из монокристаллического PdGa, пространственно разделяет хиральные токи с противоположными орбитальными намагниченностями, демонстрируя квантовую интерференцию и открывая новые возможности для передовых электронных устройств.
Новое исследование из Virginia Tech показывает, что увеличение физической активности напрямую приводит к более высоким ежедневным энергозатратам, развенчивая миф о метаболической компенсации. Исследователи обнаружили, что организм не снижает существенно использование энергии в других функциях, чтобы компенсировать физические упражнения, а это означает, что движение действительно увеличивает общий расход энергии. Этот вывод подчеркивает важность физической активности для общего здоровья и контроля веса.
Discussion
Join the conversation
Be the first to comment