19:08
Comentarii Adauga Comentariu

_ Învățarea naturii să rupă legăturile chimice create de om

_ Predarea naturii să rupă legături chimice create de om

Pentru prima dată, oamenii de știință au conceput o enzimă care poate rupe legăturile încăpățânate create de om dintre siliciu și carbon, care există în substanțele chimice utilizate pe scară largă cunoscute sub numele de siloxani sau siliconi. Descoperirea este un prim pas către biodegradarea substanțelor chimice, care pot persista în mediul înconjurător.

„Natura este un chimist uimitor, iar repertoriul ei include acum ruperea legăturilor din siloxanii care se credea anterior că scăpa de atacul vieții. organisme”, spune Frances Arnold, profesor Linus Pauling de inginerie chimică, bioinginerie și biochimie la Caltech și câștigătoare a Premiului Nobel pentru chimie 2018 pentru munca sa de pionierat în evoluția direcționată, o metodă de inginerie a enzimelor și a altor proteine ​​folosind principiile artificiale. selecție.

Arnold și colegii ei, inclusiv Dimitris (Dimi) Katsoulis de la Dow Inc., cu sediul în Michigan, au folosit evoluția direcționată pentru a crea noua enzimă de scindare a legăturilor siliciu-carbon. Rezultatele sunt publicate în revista Science.

Cercetătorii spun că, în timp ce utilizările practice ale enzimei lor modificate ar putea fi încă la un deceniu sau mai mult, dezvoltarea sa deschide posibilitatea ca siloxanii să poată fi degradați biologic într-o zi.

„De exemplu, organismele naturale ar putea evolua în medii bogate în siloxani pentru a cataliza o reacție similară, sau versiuni îmbunătățite în continuare ale enzimelor dezvoltate în laborator, cum ar fi aceasta, ar putea fi utilizate pentru a trata contaminanții cu siloxani din apele uzate, „, spune Arnold.

Katsoulis explică că natura nu folosește legături siliciu-carbon, „dar noi facem și am fost de aproximativ 80 de ani. Natura volatilă a unora dintre acești compuși justifică cercetarea în domeniul sănătății și al mediului. înțelegeți în mod corespunzător mecanismele de degradare a acestor materiale în mediu.”

Sustanțele chimice siloxanice pot fi găsite în nenumărate produse, inclusiv în cele utilizate în curățarea gospodăriei, îngrijirea personală și industria auto, construcții, electronice și industria aerospațială. . Coloana vertebrală chimică a compușilor este formată din legături siliciu-oxigen, în timp ce grupele care conțin carbon, adesea metil, sunt atașate atomilor de siliciu.

„Colatura principală siliciu-oxigen conferă polimerului un caracter anorganic. în timp ce grupările de siliciu-metil conferă polimerului caracteristici asemănătoare organice. Astfel, acești polimeri au proprietăți unice ale materialelor, cum ar fi stabilitate termică și oxidativă ridicată, tensiune superficială scăzută și flexibilitate ridicată a coloanei vertebrale, printre altele", spune Katsoulis.

Se crede că siloxanii persistă în mediul înconjurător de la câteva zile la luni și, prin urmare, cercetările în curs urmăresc să ofere o mai bună înțelegere științifică a sănătății și a siguranței mediului înconjurător a materialelor siliconice.

Sustanțele chimice încep în mod natural să apară. se fragmentează în bucăți mai mici, în special în sol sau în mediile acvatice, iar acele fragmente devin volatile sau scapă în aer, unde se degradează prin reacția cu radicalii liberi din atmosferă. Dintre toate legăturile din siloxani, legăturile siliciu-carbon sunt cele mai lente de destrămat.

Katsoulis l-a abordat pe Arnold pentru a colabora la eforturile de a accelera degradarea siloxanului după ce a citit despre munca ei de laborator în a convinge natura să producă legături siliciu-carbon. În 2016, Arnold și colegii ei au folosit evoluția direcționată pentru a proiecta o proteină bacteriană numită citocrom c pentru a forma legături siliciu-carbon, un proces care nu are loc în natură.

„Am decis să facem natura să facă ceea ce numai chimiștii ar putea face – doar mai bine”, a spus Arnold. Cercetarea a demonstrat că biologia ar putea crea aceste legături în moduri care sunt mai ecologice decât cele folosite în mod tradițional de chimiști.

În noul studiu, cercetătorii au vrut să găsească modalități de a rupe legăturile, mai degrabă decât de a le crea. Oamenii de știință au folosit evoluția direcționată pentru a dezvolta o enzimă bacteriană numită citocrom P450.

Evoluția direcționată este similară cu creșterea câinilor sau cailor, prin aceea că procesul este conceput pentru a scoate în evidență trăsăturile dorite. Cercetătorii au identificat pentru prima dată o variantă a citocromului P450 în colecția lor de enzime care avea o capacitate foarte slabă de a rupe legăturile siliciu-carbon în așa-numiții metilsiloxani volatili liniari și ciclici, un subgrup comun al familiei siloxanilor.

Au mutat ADN-ul citocromului P450 și au testat noile enzime variante. Cei mai buni performanți au fost apoi mutați din nou, iar testarea a fost repetată până când enzima a fost suficient de activă pentru a permite cercetătorilor să identifice produsele reacției și să studieze mecanismul prin care funcționează enzima.

„Evoluția enzimelor”. pentru a rupe aceste legături în siloxani a prezentat obstacole unice. Cu evoluția direcționată, trebuie să evaluăm sute de enzime noi în paralel pentru a identifica câteva variante de enzime cu activitate îmbunătățită", spune Tyler Fulton (Ph.D.), co-autor principal al studiului. studiu și un cercetător post-doctoral la Caltech în laboratorul lui Arnold.

O provocare a implicat moleculele de siloxan care levăau componentele din plastic din plăcile cu 96 de godeuri utilizate pentru a verifica variantele. Pentru a rezolva problema, echipa a creat noi plăci fabricate din materiale de laborator obișnuite.

„O altă provocare a fost găsirea enzimei de pornire pentru procesul de evoluție direcționată, una cu chiar și o cantitate mică din activitatea dorită.” spune Arnold. „L-am găsit în colecția noastră unică de citocrom P450, evoluat în laborator pentru alte tipuri de chimie a siliciului nou în natură.”

Enzima îmbunătățită finală nu scindează direct legătura siliciu-carbon, ci mai degrabă. oxidează o grupare metil din siloxani în două etape succesive. Practic, aceasta înseamnă că două legături carbon-hidrogen sunt înlocuite cu legături carbon-oxigen, iar această schimbare permite ca legătura siliciu-carbon să se rupă mai ușor.

Cercetarea face paralele cu studiile care implică un consum de plastic. enzimă, explică Fulton, referindu-se la o enzimă de degradare a polietilen tereftalat (PET) descoperită în bacteria Ideonella sakaiensis în 2016 de către un alt grup de cercetători.

„În timp ce enzima care degrada PET-ul a fost descoperită de natură, mai degrabă. decât de către ingineri, acea enzimă a inspirat alte inovații care se concretizează în sfârșit pentru degradarea plasticului. Sperăm că această demonstrație va inspira în mod similar lucrări suplimentare pentru a ajuta la descompunerea compușilor siloxani", spune el.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Triunghiul Weimar intervine puternic în Ucraina! Apelul lui Zelenski: 'Este de o importanţă critică!'

_ Experții spun că realinierea politică americană este reală � democrații �și pierd sprijinul pentru alegătorii minorităților

_ Comisia Europeană contestă cifrele șefei EPPO, Laura Codruţa Kövesi: 'Ar trebui să fie mulţumiţi că am trimis acea scrisoare!'

_ Drulă: Ciolacu a pus premiu pe capul primarilor USR

_ STENOGRAME care aruncă în aer PMP: cine se află în spatele lui Cristian Diaconescu/ VIDEO

_ Rebecca Grossman este acuzată că a conspirat cu soțul și fiica ei în apeluri la închisoare pentru a „vâna jurați, influența judecătorul și cere fostului ei star retras din MLB să spună că EL a ucis doi frați într-un accident groaznic de lovire și fugă”

_ Cereale pentru țărani? Cum folosesc elitele „Skimpflația” pentru a ne controla obiceiurile alimentare

_ Sărbătorile zilei din 19 martie - Sf. Mc. Hrisant şi Daria, Claudiu şi Ilaria; Sf. Mc. Marian Diaconul

_ Ziua Yen’s Whiplash începe doar cu o creștere a ratelor

_ Serbia pregătește o nouă strategie de dezvoltare a energiei: se va concentra pe lansarea pe piața hidrogenului

_ 'Nașul inteligenței artificiale' face o previziune oribilă: aceasta ar putea în cele din urmă să depășească inteligența umană și să preia controlul

_ Bulgaria ar putea juca un rol important în coridorul de energie verde Azerbaidjan-UE

_ Începând cu 2025, oamenii vor putea să ia masa în spațiu: sumă șocantă ce trebuie să scoasă din buzunar pentru o gustare

_ Raportul critică „Erorile catastrofale” ale blocajelor COVID, avertizează asupra repetării

_ Horoscopul săptămânii 18 martie – 24 martie 2024

_ Horoscopul zilei de 20 martie 2024. Berbecii sunt sfătuiți să aibă grijă de sufletul lor

_ Recep Erdogan, discurs războinic: Să ne încheiem lucrarea neterminată din Siria/ Turcia va construi un nou portavion

_ Recordurile din toate timpurile privind cererea duc la creșterea prețurilor petrolului

_ Bank Of Japan (în sfârșit) a ucide ultima rată negativă a dobânzii din lume, yenul slăbește

_ Trump îi spune lui Ramaswamy „Nu” pentru vicepreședinte, dar lasă ușa cabinetului deschisă

_ Guvernul ar putea respinge amendamentele lorzilor la proiectul de lege din Rwanda, ridicând speranțele lui Sunak de a avea primul zbor în primăvară - dar laburiștii se vor opune planurilor la un vot crucial de mâine

_ Joe Biden l-a avertizat Benjamin Netanyahu - Urmează negocieri la Washington

_ Joe Rogan smulge acuzațiile lui Trump din �Banana Republic�: �Se pare că �ncerci să-ți judeci oponenții politici� (VIDEO)

_ JD Sports a criticat după ce a postat o reclamă „de necrezut” care arată motocicliști purtând antrenori despre care experții spun că sunt nepotriviți pentru a conduce o motocicletă

_ Charles Michel avertizează: Dacă vrem pace, Europa trebuie să se pregătească pentru război

_ Owen Franks va rata meciurile cheie ale Crusaders după două meciuri de suspendare

_ Explicația a patra a reducerii la jumătate a Bitcoin

_ JD Sports a criticat după ce a postat o reclamă „iresponsabilă” care arată motocicliștii purtând antrenori despre care experții spun că sunt nepotriviți pentru a conduce o motocicletă

_ Bank of Japan pune capăt ratelor negative ale dobânzilor, optând pentru prima majorare în 17 ani

_ Cât de bogat este medicul cu care PSD și PNL vor să câștige Primăria Capitalei? Are nu mai puțin de 25 de conturi bancare

_ Accident grav în județul Dâmbovița: Mașină izbită de un stâlp, patru răniți între care două victime încarcerate

_ Șoferii Jaguar I-Pace nu mai pot încărca cu tarif ieftin Octopus Energy din cauza schimbării software-ului

_ Andy Cohen îi aduce un omagiu emoționant Natasha Richardson, când acesta marchează cea de-a 15-a aniversare de la moartea ei tragică la vârsta de 45 de ani într-un accident de schi: „Ea a fost perfect minunată”

_ Pieţele europene vor deschide în scădere, investitorii aşteptând şedinţa Fed

_ Turist găsit mort de o curățenie la un hotel de apartamente într-un popular loc de vacanță care atrage un număr mare de turiști britanici

_ Chirurgul irakian, în vârstă de 63 de ani, care a fost hărțuit rasial după ce a fluierat pe colegii albi și indieni „de neatins” în legătură cu moartea a 25 de pacienți la spitalul de încredere, primește despăgubiri cu 430.000 de lire sterline.

_ Tensiuni pe axa Moscova – Berlin: Rusia a cerut ca Germania să recunoască oficial 'asediul Leningradului ca un act de genocid'

_ Sophie Turner „reactivează” procedurile de divorț de la Joe Jonas după ce acestea nu reușesc să ajungă la o înțelegere - deoarece judecătorul va decide cine primește custodia copiilor lor

_ Nvidia a dezvăluit un cip care face unele sarcini de 30 de ori mai rapid decât predecesorul său

_ Ion Cristoiu: Candidatura lui Piedone la Primăria Capitalei e justificarea scoaterii din joc a Gabrielei Firea. Cătălin Cârstoiu e candidatul coaliţiei de acum o lună şi are avantaje uriaşe

_ Fosta vedetă K-pop părăsește închisoarea după cinci ani de viol, pedeapsă cu camera spion

_ Specialiștii ANM anunță o vreme ciudată în România: vom avea parte și de ploi însemnate cantitativ

_ Nvidia a lansat un cip AI care face unele sarcini de 30 de ori mai rapid decât predecesorul său

_ Mi-am renunțat la slujba mea de doamnă acadea după ce am fost scuipată de părinți: Mama dezvăluie cum s-a simțit forțată să demisioneze pentru că nu se mai simte în siguranță în preajma șoferilor nerăbdători care refuză să încetinească la școală

_ Trei ferestre de transfer. 43 de jucători au semnat. 300 de milioane de lire sterline aruncate. Cum Nottingham Forest a pierdut complotul

_ Fosta gazdă MSNBC Keith Olbermann stârnește furie pe X, spunând că există „întotdeauna speranța” că Trump va fi asasinat

_ Iubitul Arynei Sabalenka, fostul jucător de hochei Konstantin Koltsov, ucis la Miami - presă

_ Ședință cu scântei la Guvern: Gabriela Firea este față în față cu Marcel Ciolacu (Surse)

_ Coreea de Nord înarmează masiv Rusia - Mii de containere cu armament pentru războiul din Ucraina

_ Ion Ţiriac, dat de gol! Gestul şocant al magnatului. Un apropiat a spus adevărul fostul mare jucător

_ Fiul, 27 de ani, este acuzat că a încercat să-și înjunghie părinții până la moarte la casa lor de 700.000 de lire sterline.

_ Ar fi putut fi regina! Dar această respectată soție a fermierului ar fi mai degrabă „căsătorit cu un praf” decât cu cineva pe care nu o iubea. Așa că, în schimb, a jucat rolul lui Cupidon pentru Charles și Diana

_ Moștenirea mea se bea printr-un pai într-o nucă de cocos în Caraibe! Sunt egoist pentru că i-am supărat pe părinții mei boomer pentru că ar arde banii care ar trebui să fie ai mei?

_ Războiul din Ucraina, ziua 755. Armata ucraineană îşi întăreşte fortificaţiile în regiumea Sumî / Cehia încearcă să livreze obuze Kievului "cât mai repede posibil"

_ Pedofilul adorator al diavolului, în vârstă de 76 de ani, care l-a înjunghiat până la moarte pe școlar în fața mulțimii din Covent Garden, după ce autoritățile nu au reușit să-l închidă pentru urmărire, ar putea fi eliberat în doar câteva luni

_ Bursă. BRK Financial Group menţine recomandarea de cumpărare pentru acţiunile Purcari

_ Trump sugerează că l-ar putea DEPORTA prințul Harry din SUA dacă câștigă alegerile și spune că ducele nu va primi „privilegii speciale” dacă și-ar minți cu viză despre consumul de cocaină, iarbă și ciuperci.

_ Anul ăsta, primăvara vine într-o miercuri

_ În ce moment al zilei este recomandat să bei cafea neagră ca să slăbești. Care este secretul

_ FOTO | Arde o biserică veche de aproape 300 de ani. Monumentul istoric, distrus aproape complet


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9

Nr. de articole la aceasta sectiune: 503, afisate in 9 pagini.