Суббота, 15.12.2018, 02:24 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Дождь,гроза,град [747]
Жара [473]
Засуха [184]
Землетрясение [2146]
Извержение [923]
Космос [369]
Лавина [142]
Мороз [288]
Наводнение,цунами [1065]
Оползень,провал [326]
Пожар [625]
Сель [43]
Снегопад [758]
Теория [1717]
Торнадо,ураган [1161]
Феномены [235]
Эпидемия [1082]

Календарь
«  Декабрь 2017  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031

Архив новостей

Реклама

Форма входа

Главная » 2017 » Декабрь » 29 » Ученые смоделировали оружие вирусов
10:08
Ученые смоделировали оружие вирусов

Российские ученые совместно с французскими коллегами построили модель, которая описывает принципы устройства и работы белковых шприцеобразных наномашин. Такие структуры широко распространены среди различных биологических объектов, в частности вирусов и некоторых бактерий.

Полученные результаты будут полезны для разработки терапии инфекционных заболеваний, в экспериментах в области генной инженерии и биоинформатики. Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ) и опубликована в журнале Nanoscale.

Миллионы лет эволюции вирусов привели к возникновению особых структур, помогающих им проникнуть в клетку-хозяина и поместить внутрь свой генетический материал: ДНК или РНК. Наиболее успешными оказались шприцеобразные устройства из двух вставленных одна в другую трубок. При сокращении внешнего цилиндра внутренний протыкает мембрану, и по нему в клетку впрыскиваются информационные молекулы.

«Несмотря на то, что в общих чертах этот механизм известен уже несколько десятилетий, относительно точные данные о строении двух подобных систем, вируса бактерий бактериофага Т4 и белка пиоцина R2 — главного «вооружения» синегнойной палочки, получены лишь в последние пару лет. Бактериофаг T4 использует шприцеобразную наномашину для введения вирусной ДНК в свою жертву. Белки пиоцины R-типа, напротив, не впрыскивают какое-либо вещество в клетку, а разрушают ее, проделывая «дыру» в оболочке и нарушая электрохимическое равновесие. Мы построили простую модель на примере бактериофага T4 и пиоцина R2, объясняющую особенности устройства и работы шприцеобразных наномашин», — рассказывает профессор кафедры нанотехнологии физического факультета ЮФУ Сергей Рошаль.

Две трубчатые органеллы наномашины: полая «шпага» и ее «ножны» – слаженно работают, обеспечивая успешное внедрение в клетку. При соприкосновении с поверхностью мембраны жертвы внешняя трубка, образованная слабо закрученными спиралями, претерпевает перестройку, сжимаясь и укорачиваясь. Одновременно с этим в игру включается спрятанная под внешней трубкой жесткая «шпага»: она обнажается и протыкает клетку. Сопутствующие этому механизму геометрические переходы связаны с наличием между трубками определенного соответствия в устройстве и размерах (соразмерности), впервые описанного авторами данной работы.

Любая работа требует затрат энергии, и все системы могут ее совершать лишь за счет своих внутренних «накоплений», потратить которые полностью нельзя. Этот принцип верен и для шприцеобразной наномашины. Наибольшей внутренней энергией обладает растянутое состояние чехла. Заключенная внутри «шпага» влияет на геометрию процесса сжатия, словно бы заставляя систему перейти в положение с минимальной энергией и совершить большую работу. По словам ученых, эта взаимосвязь была описана красивым в своей простоте соотношением между параметрами трубок (расстоянием и угловым сдвигом), изменяющимися при срабатывании наномашины. Появление соразмерности уменьшает как энергию взаимодействия самих шпаги и чехла, так и внутреннюю энергию системы. Полученный выигрыш позволяет увеличить силу, с которой «шпага» пробивает мембрану клетки, делая работу наномашины более эффективной.

«Исследование устройства и принципов функционирования шприцеобразной наномашины бактериофагов важно для антибактериальной терапии, особенно в случае развития у вредоносных микроорганизмов устойчивости к традиционным антибиотикам. Кроме того, бактериофаги являются перспективным вектором (наноконтейнером) для переноса участков ДНК в генной инженерии. Мы считаем, что обнаруженная нами закономерность устройства молекулярных наномашин может наблюдаться в других подобных, но пока еще мало изученных нанообъектах. Это, например, фагоподобные структуры, которые помогают морским животным ориентироваться в пространстве, шприцеобразные органеллы клетки и так далее. В любом случае знание о том, что трубки молекулярной наномашины могут стать соразмерными после ее срабатывания, позволит построить более точные структурные модели данных биологических систем», — заключает Сергей Рошаль.

https://indicator.ru/news/2017/12/28/model-nanomashiny/

Категория: Эпидемия | Просмотров: 174 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0

Последние новости

Америку начало разрывать пополам (7)

НАСА рассказало о серьезной угрозе от ледников в Антарктиде (6)

Климатологи предрекают коллапс цивилизации за полярным кругом (11)

В 5000-летней могиле нашли следы неизвестного штамма чумы (14)

В Гренландии заметили приближающуюся климатическую катастрофу (14)

В кальдере Йеллоустоуна готовят самоподрыв (48)

Когда начнется следующий пик солнечной активности (20)

Чума уничтожила первые цивилизации Европы (18)

Мега-вспышка на Солнце научит физиков предсказывать космическую погоду (23)

Возможный паровой взрыв Йеллоустоуна (234)

2015–2018 годы поставили рекорды температуры за всю историю наблюдений (50)

Мощных вспышек на Солнце в ближайшее время не будет (30)

Как долго будет светить Солнце (27)

Родиной средневековой пандемии чумы назвали Западный Урал (26)

Самые популярные мифы о холодной погоде и обморожении (23)

Замедление океанских течений грозит миру новым ледниковым периодом (36)

Ученые решили затемнить Солнце для борьбы с потеплением (25)

Климатологи пригрозили Европе ростом числа штормов и наводнений (38)

Потери от экстремального изменения климата в США достигнут 10% ВВП (30)

Борьбу с глобальным потеплением признали экономически невыгодной (27)

Раскрыли подробности о псевдоспутнике для изучения изменения климата (31)

Концентрация парниковых газов в атмосфере вновь обновила рекорд (21)

Антарктиду, помимо глобального потепления, плавят подземные источники (26)

К 2100 году некоторым районам Земли будут угрожать сразу шесть стихийных бедствий (30)

Решение уравнения Шредингера поможет предсказать появление волн-убийц (41)

Аномальные дожди в самой засушливой пустыне привели к смерти организмов (42)

Солнечный псевдоспутник проследит за изменением климата (25)

Раскрыли секрет появления волн-убийц в океане (35)

Климатический скептик нашел ошибки в статье Nature (28)

Предсказано скорое извержение супервулкана в Европе (58)

Холодный климат вынудил людей больше пить (35)

Изменение климата негативно сказывается на мужской фертильности (34)

Спрогнозировали рост активности Солнца во второй половине 2019 года (43)

Как погодные аномалии влияют на здоровье жителей России (37)

Рассказали о влиянии глобального потепления на биосферу (31)

Потепление в Арктике может смениться похолоданием (31)

Климат может меняться быстрее, чем думали (36)

Глобальное потепление вызовет массовое вымирание птиц (34)

Физики научились предсказывать землетрясения по шепоту Земли (38)

Каждые четыре из пяти объявленных тревог цунами оказались ложными (39)

Ученые собрали данные об изменении климата в Арктике (31)

Как изменится жизнь россиян из-за глобального потепления (46)

Замечено катастрофическое нагревание океанов (38)

Названо новое последствие климатической катастрофы (70)

Названы самые опасные вулканы США (91)

Климатологи залезли в Яму Дьявола (54)

Потепление превратит юг США в пустыню (54)

Ученые рассказали о смертельной опасности зимы‍ (65)

Ураган смыл один из гавайских островов (102)

Найдено опасное последствие климатической катастрофы (73)

Поиск


Популярное

Йеллоустоун взорвется осенью и в мире начнется Апокалипсис (985)

Йеллоустоун. Вся вода в гейзерах испарилась (396)

Что происходит с вулканом Этна (372)

Йеллоустоун кипит, десятки датчиков это подтверждают (362)

Встречайте! Малый Ледниковый Период (362)

Бизоны покидают Йеллоустоун (340)

Ученые спрогнозировали начало всемирного потопа (300)

Йеллоустоун. Зачем в кальдере начали бурение (295)

Мир вступает в новую сейсмическую эру (292)

Так, что же происходит с погодой и климатом (290)

Площадь льдов в Арктике достигла рекордно низких значений (287)

Землетрясение в Мексике предвестник большого сейсмического события (284)

Земля раскалывается пополам (284)

То, что происходит сейчас на Гавайах однажды произойдет во всех регионах мира (282)

Военных беспокоит просыпающийся вулкан (276)

В Америке просыпается новый супервулкан (272)

Энергия циклонов. Можно ли использовать ураганы в своих целях (272)

ИИ обнаружил в 17 раз больше землетрясений, чем традиционные методы (270)

Мать всех вулканов нашли в Юте (270)

Йеллоустоун. Почему скрывают динамику концентрации гелия в гейзерах (268)

Россия виновата в небывалых морозах, которые обрушились на США (267)

Как борются с наводнениями (265)

Интерактивная карта расскажет о климатическом будущем планеты (265)

Сейсмологи усомнились в том, что полнолуния усиливают землетрясения (261)

Весна наступает в Арктике на месяц раньше, чем 10 лет назад (260)

Прошедший 2017 год вошел в тройку самых жарких в истории (260)

Страшная сила Земли (258)

Когда закончатся антивспышки на Солнце (258)

Почему Антарктида сопротивляется глобальному потеплению (256)

Как жить в сейсмоопасной местности (255)

Copyright Sergo © 2012-2018