Nauji tyrimai rodo: kodėl mūsų organizmui svarbus vanduo?
Proceedings of the National academy of Sciences paskelbė, kad mažos vandens molekulės kontroliuoja baltymų judėjimą.
Naujas tyrimas, kuriam vadovauja Ohajo valstijos universiteto mokslininkas Dongping Zhong, pateikė tvirtų įrodymų, kad baltymai – didelės ir sudėtingos molekulės, kurios turi susilankstyti į tam tikras formas, kad vyktų biologinės reakcijos – negali to padaryti pačios savaime.
Priešingai, lankstymo procesą vykdo daug mažesnės vandens molekulės, kurios supa baltymus. Šios vandens molekulės stumia ir traukia baltymus, kad per kelias sekundės dalis būtų sudaryta tam tikra baltymo struktūra.
„Ilgą laiką mokslininkai bando išsiaiškinti, kaip vanduo sąveikauja su baltymais. Tai yra pagrindinė problema, kuri susijusi su baltymų struktūra, stabilumu, dinamika ir funkcijomis. Dabar mes turime tvirtų įrodymų, kad ultrasparčiosiose laiko skalėse (pikosekundėse arba trilijoninėse sekundės dalyse), vanduo moduliuoja baltymų svyravimus“ – sakė profesorius D. Zhong.
Mokslininkai naudoja ultragreitus lazerio impulsus, kad galėtų padaryti momentinį vandens molekulių, judančių aplink DNR polimerazę, vaizdą. Ši polimerazė – tai baltymas, kuris dalyvauja DNR reprodukcijos procese.
„Kad gautumėme gerą vaizdą, svarbiausia buvo tiksliai rasti optinius zondus ant baltymo paviršiaus“ – sako prof. D. Zhong.
Jis ir jo kolegos kaip zondą į baltymą įterpė amino rūgšties – triptofano – molekulių ir matavo, kaip vanduo aplink jį juda.
Vandens molekulės paprastai teka viena aplink kitą pikosekundės greičiu, o baltymai – nanosekundžių greičiu, tai yra, 1000 kartų lėčiau. Anksčiau mokslininkai įrodė, kad vandens molekulės, susidūrusios su baltymu, sulėtėja. Nepaisant to, vandens molekulės vis tiek juda 100 kartų greičiau nei baltymų, kai jos yra susijungusios.
Kompiuteriniai modeliavimai padėjo komandai vizualizuoti procesą: ten, kur persikėlė vanduo, baltymai susilankstė keliomis nanosekundėmis vėliau, tarsi vandens molekulės pastūmėjo baltymą įgauti struktūrą.
„Vanduo negali savavališkai formuoti baltymų. Baltymai gali tik susirišti ir išsirišti įvairiais būdais, priklausomai nuo amino rūgščių iš kurių yra pagaminti“ -sakė Dr. D. Zhong.
Šaltinis:
http://www.sci-news.com/biology/new-light-how-why-water-essential-life-03965.html
Straipsnio autorė: Laura SONGAILAITĖ
Straipsnį redagavo: Milda GRITĖNAITĖ
