Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Рой молекулярных моторов приобрел одиночную форму поведения

Рой молекулярных моторов приобрел одиночную форму поведения

23 января 2020


Ученые, создавшие самоорганизующуюся систему в виде «роя» молекулярных моторов, попытались смастерить для нее управляющую систему, задающую поведение как роя целиком, так и каждого его элемента по отдельности. Совокупность простых по своей конструкции механизмов названа «роем» из-за того, что все ее участники действуют сообща, то есть имеют роевой интеллект — у них чисто коллективное поведение. Роботы взаимодействуют между собой, а также окружающим их миром без определённого командного центра. Они действуют слаженно, и ученые раньше не имели возможности задавать поведение каждому роботу в отдельности.

На сегодняшний день наиболее актуальным для изучения коллективного и частного поведения считается рой молекулярных моторов, представляющих собой самые маленькие роботы — микротрубочки диаметром около 25 нанометров и длиной 2-20 в микрометрах. Это семейство моторных белков кинезинов совершенно, поскольку прекрасно подходит для создания интеллектуальной жидкости, имеющей возможность течь самостоятельно без применения внешней силы. Однако ученые посчитали гораздо более важным суметь управлять не самим роем, а каждым его составляющим в отдельности. Для этого необходимо было найти специальные объекты, которые осуществляли бы контроль над поведением каждой микротрубочки.

Ученым это удалось: контролирующим элементом выступила система молекул ДНК. ДНК-линкеры при присоединении к молекулярному моторчику помогали идентифицировать каждый из них во всей системе. Происходило это с помощью флуоресцентных красителей. Ученые проверяли возможности роя, используя различное лабораторное и аналитическое оборудование. Оказалось, что при добавлении одного типа ДНК впоследствии можно было соединять микротрубочки, а другой вид помогал их разъединять. Таким образом, с помощью соединительных ДНК происходило формирование роев заданной длины и формы и также происходило их разъединение на отдельные группы. Поскольку эти группы были лишь небольшой частью общего роя, учёные предполагали их хаотичное поведение, однако в присутствии молекул АТФ оно оказалось более упорядоченным. Например, группа, состоящая из длинных микротрубочек, образовывала циклические вращающиеся структуры, а группа из коротких микротрубочек — линейные структуры с поступательным движением. Но на этом ученые не остановились. Они попробовали включить в молекулы ДНК фоточувствительные азобензольные группы, которые позволили не просто управлять роем, но и переключать его на одиночное поведение посредством воздействия на него светом. Таким образом, рой распадался на единичные молекулярные моторы, которые действовали независимо друг от друга.

info15-04-19-imgs_SMM_Feb_2019_0026_8

Другая информация
12 апреля 2021
Изучена структура углерода под давлением 2000 гПа

Алмазная фаза углерода, как считают ученые, является самой «упрямой» структурой, которая способна сохранится в гораздо большем диапазоне планетарных условий, чем считалось ранее.

08 апреля 2021
Археи искажают свою ДНК экстремальными способами

Микробы-археи могут мгновенно искажать свою ДНК, чтобы включать и выключать нужные гены. Такой вид молекулярной «гимнастики» ранее никогда не наблюдался у других организмов.

05 апреля 2021
Ученые разработали устройство, которое помогает ускорить регенерацию костей

Новый модифицированный метод введения лекарств с помощью специального имплантируемого устройства исключает необходимость в повторных инъекциях.

01 апреля 2021
Искусственный интеллект поможет диагностировать рак молочной железы

Аналитическая система была обучена с помощью процессов машинного обучения, чтобы предсказывать такие молекулярные характеристики, как экспрессия генов и белков и состояние ДНК.

29 марта 2021
Ученые разгадали тайну Антикитерского механизма

Антикитерский механизм, найденный мореплавателями в начале прошлого века, представляет собой самый первый в мире аналоговый компьютер.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!