Исследование биомолекул может лучше объяснить то, как функционируют клетки

N+1Наука

Физики обнаружили притяжение между биомолекулами на расстоянии ста нанометров

Марат Хамадеев

Источник: Mathias Lechelon et al. / Science Advances, 2022

Французские физики сообщили о первом экспериментальном обнаружении дальнодействующих сил притяжения между биологическими молекулами в солевом растворе, которые могут управлять их поведением даже на расстоянии ста нанометров. В качестве объекта исследования они использовали белок R-фикоэритрин, а в качестве методов — флуоресцентную корреляционную спектроскопию и терагерцовую спектроскопию. Исследование опубликовано в Science Advances.

С точки зрения физики живая материя представляется сложным круговоротом разнообразных взаимодействий между биомолекулами (преимущественно белками и нуклеиновыми кислотами), которая, тем не менее, довольно эффективна в реализации биологических функций. Подсчитано, что в человеческой клетке может происходить около 130000 различных бинарных взаимодействий между белками, из которых в достаточной мере изучено лишь 34000.

Эти силы, как правило, имеют электростатическую природу, чаще всего вандерваальсовую. Несмотря на то, в теории такие силы могут быть дальнодействующими (например, зависеть от расстояния по закону обратного куба), в реальности их взаимодействие ослабевает на масштабе нанометров из-за дебаевского экранирования, вызванного наличием во внутриклеточной жидкости свободных легких ионов. Таким образом, текущее понимание того, как та или иная молекула попадает в нужное место клетки в нужное время, опирается в основном на случайный механизм диффузии.

Но недавно стали появляться сомнения в полноте такой картины. Так, физики поняли, что в условиях большого количества препятствий, которое имеет место в клетках, диффузия значительно замедляется. Кроме того, стали появляться экспериментальные свидетельства ее аномального характера, а также несоответствие между наблюдаемыми скоростями реакций в клетках и предсказаниями строго случайных моделей. В эту картину органически вписывается представление о дальнодействующих диполь-дипольных силах, которые устойчивы к затуханию благодаря своему резонансному характеру, однако ученые никогда не наблюдали их

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Основу рациона палеоамериканки культуры Кловис составило мясо мамонтов Основу рациона палеоамериканки культуры Кловис составило мясо мамонтов

Биоархеологи проанализировали изотопный состав останков ребенка Anzick-1

N+1
Лечение бесплодия повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний Лечение бесплодия повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний

Средства от бесплодия могут привести к сердечно-сосудистым заболеваниям

Популярная механика
Тела при нагревании расширяются, но не всегда Тела при нагревании расширяются, но не всегда

Что сдерживает тепловое расширение в уникальном сплаве из четырех элементов

ТехИнсайдер
В чем сила, мозг? Как слышать цвета и чувствовать магнитное поле В чем сила, мозг? Как слышать цвета и чувствовать магнитное поле

Удивительные способности мозга

Популярная механика
Почему люди пускают слюни во сне Почему люди пускают слюни во сне

Когда кто-то сладко спит, он может начать пускать слюни во сне! Но почему?

ТехИнсайдер
Дух старой школы: 10 любопытных групп о ретро-компьютерах, которые можно найти в сети Дух старой школы: 10 любопытных групп о ретро-компьютерах, которые можно найти в сети

Если ищете электронную открытку для друга-программиста, вам точно сюда

Популярная механика
Мы расставили самые популярные продукты для перекуса по шкале вредности Мы расставили самые популярные продукты для перекуса по шкале вредности

Ответ на один из вечных вопросов мироздания — что бы такого пожевать до обеда

Maxim
Artik & Asti: первое интервью в новом составе Artik & Asti: первое интервью в новом составе

Артем Умрихин и Севиль Валиева рассказали о своем знакомстве

Cosmopolitan
Твердость эластичного сплава увеличилась при нагревании Твердость эластичного сплава увеличилась при нагревании

Химики изготовили эластичный сплав из кобальта, никеля, гафния, титана, циркония

N+1
Когда железо серебра дороже Когда железо серебра дороже

Поиски железорудных месторождений в краю серебряных гор

Наука и жизнь
Как военные использовали насекомых в своих целях: 10 впечатляющих операций, которые провели пчелы, мухи и комары Как военные использовали насекомых в своих целях: 10 впечатляющих операций, которые провели пчелы, мухи и комары

Энтомологическое оружие впервые было использовано еще в античные времена

ТехИнсайдер
«Брат 3» Сухорукова и другие продолжения культовых фильмов, которые мы не увидим «Брат 3» Сухорукова и другие продолжения культовых фильмов, которые мы не увидим

Фильмы, которым не суждено выйти в прокат

Playboy
ФАС на тропе войны: как ведомство судится с Google и другими IT-гигантами ФАС на тропе войны: как ведомство судится с Google и другими IT-гигантами

С какими технологическими компаниями у ФАС возникали конфликты?

Forbes
Женихи и невесты Женихи и невесты

В списке перспективных юношей и девушек на выданье нет ни абрамовичей, ни крида

Tatler
Минуя гендерные стереотипы: составляем виш-лист и учимся говорить о своих желаниях Минуя гендерные стереотипы: составляем виш-лист и учимся говорить о своих желаниях

На первый взгляд кажется, что составить виш-лист легко

Esquire
В погоне за лучшей работой и большими деньгами: как джоб-хоппинг стал мировым трендом В погоне за лучшей работой и большими деньгами: как джоб-хоппинг стал мировым трендом

Почему разносторонний опыт — скорее плюс для кандидата

Forbes
Что такое муравьиная спираль смерти? Что такое муравьиная спираль смерти?

Иногда муравьи начинают ходить кругами, пока не умрут. Почему?

Maxim
От теории к практике: как найти баланс в обучении От теории к практике: как найти баланс в обучении

Как помочь студентам в освоении материала?

СНОБ
В свете сверхновых В свете сверхновых

Присмотримся к влиянию звёзд на земную жизнь

Наука и жизнь
Случайность зарядов в каплях ускорила формирование дождя Случайность зарядов в каплях ускорила формирование дождя

Этот эффект может помочь засушливым регионам

N+1
Помада не старит: почему краситься после 40 можно и нужно Помада не старит: почему краситься после 40 можно и нужно

С возрастом наше лицо меняется – и к лучшему. Как стоит краситься после 40

VOICE
Простая арифметика: почему Forester — самый популярный автомобиль Subaru в России Простая арифметика: почему Forester — самый популярный автомобиль Subaru в России

Почему Forester пользуется такой популярностью в России

Forbes
Филолог назвала 4 сложности в изучении иностранных языков и 4 способа их преодолеть Филолог назвала 4 сложности в изучении иностранных языков и 4 способа их преодолеть

Как облегчить процесс изучения иностранного языка?

Inc.
Прогресс идет за вами: как современные роботы-пылесосы ориентируются в пространстве Прогресс идет за вами: как современные роботы-пылесосы ориентируются в пространстве

Как изменились навигационные способности умных помощников

Популярная механика
От боли в спине до недержания: чем опасна позвоночная грыжа От боли в спине до недержания: чем опасна позвоночная грыжа

Межпозвоночные грыжи: причины их возникновения, методы лечения и профилактики

Cosmopolitan
Лечит даже цистит и изжогу: неочевидные преимущества гиалуроновой кислоты Лечит даже цистит и изжогу: неочевидные преимущества гиалуроновой кислоты

Гиалуроновая кислота имеет массу применений

Cosmopolitan
Голоса отчуждения: каково это — жить с диагнозом «шизофрения» Голоса отчуждения: каково это — жить с диагнозом «шизофрения»

Как больной шизофренией удалось стать профессором права

Esquire
Седан или хэтчбек: плюсы и минусы каждого типа кузова Седан или хэтчбек: плюсы и минусы каждого типа кузова

Чем седан отличается от хэтчбека и какой из них лучше?

РБК
9 доказанных преимуществ ашваганды для здоровья 9 доказанных преимуществ ашваганды для здоровья

Ашваганда — одна из самых важных трав в индийском учении аюрведа

Cosmopolitan
Инвазивные жабы начали убивать мадагаскарских змей Инвазивные жабы начали убивать мадагаскарских змей

Мадагаскарские ужи массово погибают от инвазивного вида жаб

N+1
Открыть в приложении