loader
Срочные новости раздела
Ученые впервые зарегистрировали квантовое поведение пептидов

Ученые впервые зарегистрировали квантовое поведение пептидов

То волна, то частица: корпускулярно-волновой дуализм частиц (или квантово-волновой дуализм) на протяжении многих лет будоражит умы ученых. Этим термином обозначают свойство реальных частиц вести себя и как классические точечные тела, и как волны. Не так давно физики показали квантовую природу пептидов. Продемонстрировать квантовое поведение молекул пептидов ученым удалось впервые.

Пептиды — это цепочечные молекулы, содержащие от двух до ста остатков аминокислот, соединенных между собой амидными (пептидными) связями. Соединения, представляющие собой полимеры из нескольких аминокислот, очень распространены в живой природе.

Квантовые свойства пептидов впервые удалось наблюдать физикам из Австрии, Великобритании и США под руководством Маркуса Арндта (Markus Arndt) из Венского университета. В рамках эксперимента ученые создавали пучки грамицидина A1 в газовой фазе — антибиотика с линейной структурой из 15 аминокислот, масса молекул которого равна 1882 атомным единицам массы. Результаты нового эксперимента открывают возможности для изучения квантовых свойств белков, участков ДНК и других биомолекул.

Проведенные опыты заключались в создании пучка ультрахолодных молекул и наблюдении интерференционных картин от взаимодействия частиц. Для этого ученые обстреливали покрытый грамицидином цилиндр лазерными импульсами длительностью несколько фемтосекунд, а испарившиеся молекулы увлекали потоком аргона или гелия. Затем поток сужали и направляли в полностью оптический интерферометр Тальбота — Лау, в котором в качестве дифракционных решеток выступают стоячие волны ультрафиолетового лазера. Выбранная частота лазера позволяет эффективно ионизировать остатки триптофана в составе грамицидина, что превращает стоячую волну в череду полос прозрачности.

Длина волны де Бройля для молекул грамицидина должна составлять около 350 фемтометров, что в 10000 раз меньше радиуса Ван-дер-Ваальса, на котором становятся заметны межмолекулярные силы взаимодействия. Однако полученную авторами картину интерференции можно объяснить только в предположении, что молекулы делокализованы более чем на 20 своих размеров.

Авторы называют ключевым использованным новшеством применение ультрафиолетовых лазеров с фемтосекундными импульсами, что позволило испарять хрупкие молекулы эффективнее любых других методов. Ученые прогнозируют, что схожим образом можно добиться изучения квантового режима небольших белков, таких как инсулин. Дальнейшие модификации должны позволить реализовать схожие опыты с другими видами биомолекул, в том числе с участками ДНК.

Статья опубликована на портале arXiv.org   Источник: scientificrussia.ru

Источник: sci-dig.ru

Последние записи - Наука

самые читаемые новости

#Наука

Космический телескоп «Хаббл» сделал два снимка кометы C/2019 Y4 (ATLAS), на которых он запечатлел маленькие части хрупкого космического объекта. Комета должна максимально приблизиться к Земле в конце
подробнее...

Наблюдения биологов за недавно открытыми микроорганизмами показали, как могли возникнуть многоклеточные животные в процессе эволюции. Эти организмы похожи на хищные сперматозоиды и охотятся на более
подробнее...

Найденный скелет маммалиаформа, который жил на древнем суперконтиненте Гондвана около 72-66 миллионов лет назад, поможет полнее и подробнее изучить эволюцию животных, населявших и до сих пор
подробнее...

Команда ученых из Пизанского университета  исследовала  совместные игры домашних собак и лошадей и пришла к выводу, что эти, эволюционно довольно далекие друг от друга виды млекопитающих способны
подробнее...

Американские биологи обнаружили, что израильский вирус острого паралича (IAPV), который поражает пчел, может менять их поведение таким образом, что рабочие особи начинают вылетать из своего улья и
подробнее...

В течение нескольких десятилетий ученые пытались понять, существуют ли органические соединения на Марсе — и если да, то откуда они там появились. Несмотря на то что недавние исследования принесли
подробнее...

Биолюминесценция довольно широко распространена у грибов и морского планктона, но у настоящих растений в природе не встречается. Генетики пытаются создать их уже не первое десятилетие: такие растения
подробнее...

Согласно новому исследованию, девятнадцать малых планет Солнечной системы  были захвачены из межзвездного пространства . Среди них семнадцать астероидов-кентавров и два транснептуновых объекта. На их
подробнее...

Используя микроскопически точные технологии 3D-печати и звуковые волны в качестве пинцета, ученые из Стэнфордского университета (США) и Венского технического университета (TU Wien, Австрия) создали
подробнее...

Исследователи Сколтеха из лаборатории профессора Северинова совместно с коллегами из Швейцарии и Израиля исследовали малоизученный механизм защиты бактерий от вирусов – BREX, и продемонстрировали, что
подробнее...

Палеонтологи обнаружили на территории Марокко хвост спинозавра, крупнейшего хищного динозавра Земли, указавший на то, что эти ящеры умели плавать не хуже современных крокодилов.Spinosaurus
подробнее...

Ученые выясняют, почему Солнце обладает меньшей магнитной силой, чем другие подобные звезды, — пишет sciencenews.org. Возможно, Солнце находится в «кризисе среднего возраста» и переходит в более
подробнее...

Обнаруженная на юге Англии окаменелость зафиксировала палеобиологическое событие, которое произошло порядка 200 миллионов лет назад, и стала уникальной иллюстрацией того, как безрассудно и жестоко
подробнее...

Многобугорчатые, или мультитуберкуляты, – это отряд вымерших растительноядных млекопитающих, которые появились в середине юрского периода и на 25 миллионов лет пережили динозавров. Они были довольно
подробнее...

Сотрудники лаборатории макроэкологии и биогеографии беспозвоночных СПбГУ на основе ранее опубликованных данных и собственных исследований дали оценку видовому разнообразию пресноводных моллюсков
подробнее...

На территории Канады и США были замечены особи азиатского вида шершней Vespa mandarinia, самого крупного среди всех шершней. Если такой шершень жалит человека, тот испытывает сильную боль, но особенно
подробнее...

Исследователи Санкт-Петербургского государственного университета расшифровали геном Intoshia variabili — самого маленького представителя паразитов из группы ортонектид. Оказалось, на данный момент его
подробнее...

Группа астрономов из Европейской южной обсерватории (ESO) и других институтов открыла черную дыру всего в тысяче световых лет от Земли. Эта черная дыра ближе к Солнечной системе, чем все остальные,
подробнее...