trực tiếp kèo nhà cáiTrường hợp nghiên cứu tự nhiên

Microtubules

Microtubules lan rộng triệt để trong một tế bào là trực tiếp kèo nhà cái đường ray mà qua đó trực tiếp kèo nhà cái protein vận động như kinesins di chuyển, và là cytoskeleton liên quan đến sự phát triển và phân chia tế bào. Ảnh cho thấy trực tiếp kèo nhà cái tế bào (PTK2) có nguồn gốc từ thận của chuột chuột chuột được chụp bằng kính hiển vi phát quang. Màu xanh lá cây là vi ống, màu xanh là hạt nhân, màu đỏ là sợi Actin.
Hợp tác chụp ảnh: Olympus Techno Lab Tokyo

Trong cơ thể chúng ta, trực tiếp kèo nhà cái nhiệm vụ khác nhau được thực hiện để duy trì sự sống, chẳng hạn như tổng hợp protein, truyền thông tin và vận chuyển vật chất. Đây là những protein được kiểm soát bởi trực tiếp kèo nhà cái máy phân tử, một trong số đó là protein vận động gọi là "kinesin", chịu trách nhiệm vận chuyển.

Khi kinesin nhận ATP (adenotriphosphate), nguồn năng lượng của sinh vật sống, nó bị hỏng và giống như động cơ xe hơi, chuyển đổi năng lượng hóa học được tạo ra thành năng lượng cơ học. Điều này cho phép vật liệu được thực hiện trên hai chân, đi dọc theo một đường ray gọi là "vi ống" được lan truyền hoàn toàn trong trực tiếp kèo nhà cái tế bào.

Nghiên cứu khác nhau đã được thực hiện để tái tạo nhân tạo trực tiếp kèo nhà cái cơ chế trong đó trực tiếp kèo nhà cái phân tử di chuyển trong một cơ thể sống. Tuy nhiên, nó chỉ tái tạo trực tiếp kèo nhà cái chuyển động đơn giản, chẳng hạn như trực tiếp kèo nhà cái phân tử quay khi tiếp xúc với ánh sáng. Tuy nhiên, gần đây, trực tiếp kèo nhà cái máy phân tử đột phá với trực tiếp kèo nhà cái chuyển động phức tạp đã được phát triển và đã thu hút sự chú ý. Đó là một "kìm phân tử điều khiển ánh sáng" lấy và xoắn trực tiếp kèo nhà cái phân tử.

Kìm phân tử này được thiết kế để có hình dạng như kéo, được làm bằng vật liệu mở rộng và co lại khi ánh sáng và vật liệu quay trục. trực tiếp kèo nhà cái cạnh cắt sử dụng một vật liệu gọi là porphyrin kẽm, dễ dàng gắn vào trực tiếp kèo nhà cái phân tử có chứa nitơ. Khi tiếp xúc với ánh sáng cực tím, khoảng cách tay cầm thu hẹp và lưỡi dao mở như rửa kéo, và khi tiếp xúc với ánh sáng nhìn thấy, nó sẽ trở lại trạng thái ban đầu. Chuyển động lặp đi lặp lại này đã dẫn đến công việc "xoắn" trực tiếp kèo nhà cái phân tử được tổ chức. Trong trường hợp trực tiếp kèo nhà cái phân tử protein, xoắn có thể thay đổi cấu trúc, dẫn đến sự biểu hiện của hoạt động mới. Điều đó có nghĩa là khả năng tạo ra trực tiếp kèo nhà cái công thức protein mới.

Ví dụ, một chiếc xe di chuyển bằng cách chuyển đổi chuyển động piston tuyến tính thành chuyển động quay bằng cách kết hợp một số thiết bị. Kìm phân tử, được sinh ra từ ý tưởng độc đáo về việc kết hợp nhiều chức năng đơn giản và trực tiếp kèo nhà cái phân tử di chuyển không thể di chuyển một cách có hệ thống, được cho là đã mở ra một con đường mới để thiết kế trực tiếp kèo nhà cái máy phân tử. Và người ta hy vọng rằng một ngày nào đó, trực tiếp kèo nhà cái robot phân tử di chuyển xung quanh cơ thể và mang theo thuốc sẽ được thực hiện.

Kanehara Kazu Phó giáo sư Trường Kỹ thuật sau đại học, Đại học Tokyo Thực hiện trực tiếp kèo nhà cái hiện tượng gây ra bởi trực tiếp kèo nhà cái sinh vật trong thế giới nhân tạo Từ quan điểm của hóa học tổng hợp hữu cơ, thật không thể tin được rằng "chức năng" được tạo ra khi protein di chuyển cơ học. Chúng tôi đang tiến hành nghiên cứu với mong muốn tái tạo cơ chế này, trực tiếp kèo nhà cái hiện tượng xuất hiện tự nhiên, trong thế giới nhân tạo, nếu có thể, sử dụng trực tiếp kèo nhà cái hợp chất đơn giản.