Vitenskap

Molecular Machine opprettet i Manchester

Molecular Machine opprettet i Manchester


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Mange forskere tar noen naturlig struktur som eksempel og prøver å gjenskape den mekanisk og til slutt bruke den på industriell produksjon, medisin, transport og vårt daglige liv i det hele tatt. David Leigh, professor i School of ChemistryUniversity of Manchester, er en av disse forskerne, men det spesielle her er at han kjørte prosjektet sitt på molekylær skala. Etter mekanismen for proteinsyntese i hver eukaryote celle, professor Leigh og teamet hans laget vellykket nano-skalert maskin som bruker molekyler som byggesteiner for å bygge større molekyler. Enheten har en total lengde på bare noen få nanometer, så du kan ikke se den med et "ubevæpnet" øye. Forskningen ble publisert i “Vitenskap”.

“Utviklingen av denne maskinen som bruker molekyler til å lage molekyler i en syntetisk prosess, ligner på robotmonteringslinjen i bilanlegg. Slike maskiner kan til slutt føre til at molekyler blir mye mer effektive og kostnadseffektive. "Professor Leigh forklarte. "Dette vil være til fordel for alle slags produksjonsområder, ettersom mange menneskeskapte produkter begynner på molekylært nivå. For eksempel endrer vi for øyeblikket maskinen vår for å lage medisiner som penicillin."

Normalt lagres informasjonen for proteinsyntese inne i DNA molekyler. For å starte prosessen med å bygge det kodede proteinmolekylet, informasjonen inni DNA kopieres videre RNA molekyl, som fungerer som en transportør. De RNA molekylet blir deretter overført til ribosomet, der proteinsyntesen starter basert på informasjonen som leveres av RNA.

Den molekylære maskinen bruker nøyaktig ribosomet som et eksempel. Kjernen er et molekylært spor med byggesteiner langs dette sporet. En nano-ring beveger seg langs aksen og plukker opp blokkene, ordner og binder dem i spesifikk rekkefølge for å bygge det nødvendige molekylet.

Først styres ringen av kobberioner. Ringen beveger seg langs aksen til den når en klumpete gruppe. Etter det enreaktiv arm”Starter operasjoner når den løsner hovedveien fra sporet og videresender den til et annet sted på maskinen. Dette regenererer det aktive stedet på armen som gjør at ringen kan bevege seg langs aksen til den når neste byggestein. Den neste blokken overføres til samme sted der den forrige blokken ble lagt til, og forlenget den nye strukturen og skapte større polymermolekyl. Når alle byggesteiner er fjernet fra sporet, løsnes ringen og bygningen stopper.

[Bildekilde: University of Manchester]

“Ribosomet kan settes sammen 20 byggesteiner et sekund til opp til 150 er knyttet sammen. Så langt har vi bare brukt maskinen vår til å koble sammen 4 blokkerer og det tar 12 timer for å koble til hver blokk. Men du kan massivt parallelle monteringsprosessen: Vi bruker allerede en million millioner (1018) av disse maskinene som arbeider parallelt i laboratoriet for å bygge molekyler. ” David Leigh uttalte. “Det neste trinnet er å begynne å bruke maskinen til å lage sofistikerte molekyler med flere byggesteiner. Potensialet er at den kan lage molekyler som aldri har blitt sett før. De er ikke laget i naturen og kan ikke lages syntetisk på grunn av prosessene som brukes for tiden. Dette er en veldig spennende mulighet for fremtiden. ”


Se videoen: Nobel lecture: Sir J. Fraser Stoddart, Nobel Laureate in Chemistry 2016 (Kan 2022).