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

Мухи распространили украденные у муравьев семена мирмекохорных растений Мухи распространили украденные у муравьев семена мирмекохорных растений

Как двукрылые насекомые распространяют семена

N+1
Как правильно вести себя во время зомби-апокалипсиса Как правильно вести себя во время зомби-апокалипсиса

Ветераны группы ВМС США и спецназа Израиля — что делать в зомби-апокалипсис

Esquire
Новое исследование развеивает мифы о холестерине в яйцах Новое исследование развеивает мифы о холестерине в яйцах

Как пищевой холестерин и насыщенные жиры влияют на уровень «плохого» холестерина

ТехИнсайдер
На дне океана проживают целые эволюционные ветви созданий, о которых мы ничего не знаем На дне океана проживают целые эволюционные ветви созданий, о которых мы ничего не знаем

Создания, проживающие на дне океана, помогают регулировать климат Земли

Популярная механика
4 ингредиента, которых не должно быть в твоем шампуне: мнение трихологов 4 ингредиента, которых не должно быть в твоем шампуне: мнение трихологов

Ингредиенты в шампунях, которые могут нанести урон здоровью кожи головы

VOICE
Актриса Евгения Громова: «Мечтаю сняться у Павла Павликовского!» Актриса Евгения Громова: «Мечтаю сняться у Павла Павликовского!»

Актриса Евгения Громова — о новых фильмах и сложностях профессии

Cosmopolitan
Сокровище среднерусских пещер Сокровище среднерусских пещер

Самый заметный, интересный и притягательный мох — схистостега перистая

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
Смотри у меня: как рынок стриминга борется с пиратством Смотри у меня: как рынок стриминга борется с пиратством

Удастся ли легальным онлайн-платформам перетянуть аудиторию на свою сторону

РБК
Все, что нужно знать о беременности: большой гид с ответами на все вопросы Все, что нужно знать о беременности: большой гид с ответами на все вопросы

Почему зачатие происходит не всегда? Как распознать беременность до задержки?

Cosmopolitan
Золотая миля Золотая миля

Квартира на Остоженке в стиле элегантной современной классики

SALON-Interior
7 примочек против храпа, которые дадут тебе наконец-то выспаться 7 примочек против храпа, которые дадут тебе наконец-то выспаться

В продаже есть немало всяких штучек и средств против храпа

Лиза
Семь фото автомобилей столетней давности Семь фото автомобилей столетней давности

Автомобили из прошлого века

Maxim
«Четыре дамы и молодой человек в вакууме» «Четыре дамы и молодой человек в вакууме»

Пять задач про звезды и планеты

N+1
Цель в квадрате: что такое матрица Эйзенхауэра и как применять ее в тайм-менеджменте Цель в квадрате: что такое матрица Эйзенхауэра и как применять ее в тайм-менеджменте

Метод Эйзенхауэра — система, позволяющая вычленить важные и срочные дела

Forbes
Дом Дорна, Дорн дома Дом Дорна, Дорн дома

Иван Дорн: новая квартира, оформленная женой Анастасией, и история их романа

Vogue
Как прийти в согласие со своим телом: 5 простых шагов Как прийти в согласие со своим телом: 5 простых шагов

Как по-новому посмотреть на собственное тело и принять его

РБК
История создания Lada Vesta: как в Тольятти придумали флагманский седан История создания Lada Vesta: как в Тольятти придумали флагманский седан

Вспоминаем основные вехи истории создания главного отечественного автомобиля

РБК
Улучшает работу мозга и состояние кожи: 13 полезных свойств рыбьего жира Улучшает работу мозга и состояние кожи: 13 полезных свойств рыбьего жира

Йод, фосфор, магний и другие полезные вещества, которые есть в рыбьем жире

Cosmopolitan
От Monster до Vlada. 8 самых дорогих и крутых Lada Niva От Monster до Vlada. 8 самых дорогих и крутых Lada Niva

Разбираемся в многочисленных модификациях легендарного внедорожника Lada Niva

РБК
Как живут люди с аутизмом Как живут люди с аутизмом

Об аутизме как ином способе существования, который люди принимают за болезнь

Esquire
Музей Соломона Гуггенхайма Музей Соломона Гуггенхайма

Здание нового музея должно было стать столь же нетривиальным, как и экспозиция

AD
Личный опыт: как человеку из академической среды стать предпринимателем Личный опыт: как человеку из академической среды стать предпринимателем

Как проделать путь из науки в предпринимательство?

Inc.
Признак психологической незрелости: что такое пассивная агрессия и как с ней бороться Признак психологической незрелости: что такое пассивная агрессия и как с ней бороться

Что такое скрытая и подавленная агрессия и как ей противостоять

Forbes
Вредны ли электронные сигареты: 5 причин отказаться от этого опасного увлечения Вредны ли электронные сигареты: 5 причин отказаться от этого опасного увлечения

Вредны ли электронные сигареты (вейп) для здоровья, и в чем их вред?

Playboy
Страх перед хищниками сократил прирост численности певчих овсянок Страх перед хищниками сократил прирост численности певчих овсянок

Напуганные птицы хуже заботятся о кладке и птенцах

N+1
Нина Дворжецкая и Алексей Колган: Нина Дворжецкая и Алексей Колган:

Нина Дворжецкая и Алексей Колган — о своей семье, детях и любви

Караван историй
Десять лет спустя Десять лет спустя

Квартира Елены Вайнштейн почти не изменилась, но приросла вторым этажом

AD
Это киста? Виды кист, диагностика и опасность для здоровья Это киста? Виды кист, диагностика и опасность для здоровья

Какие типы кист бывают?

Cosmopolitan
На всю оставшуюся жизнь: Isuzu MU-X На всю оставшуюся жизнь: Isuzu MU-X

Пора проголосовать рублем за старую школу автомобилестроения

Maxim
Открыть в приложении