Químicos descobriram o segredo da "automontagem" de moléculas complexas de proteínas e DNA

Pesquisadores da Universidade de Massachusetts Amherst descobriram que uma pequena quantidade

ânion orgânico (íon com negativocarga) colocado em uma solução com cadeias poliméricas desencadeia a formação de moléculas grandes e complexas. Esta descoberta explica quantos elementos das células vivas são formados, incluindo a automontagem de organelas individuais sem membrana.

Os cientistas acreditavam que as cadeias poliméricas carregadascomposto por unidades menores e uniformemente carregadas. Esses circuitos são chamados de polieletrólitos. Eles são bem estudados e mostram uma natureza previsível de auto-organização. Por exemplo, na água eles se repelem porque objetos com a mesma carga não gostam de estar próximos um do outro. Se você adicionar sal à água contendo polieletrólitos, as moléculas se enrolarão porque a repulsão elétrica das cadeias é protegida pelo sal.

Num novo trabalho, os cientistas demonstraram que se no mesmoSe a solução contiver uma pequena quantidade de ânions orgânicos (partículas com carga negativa), todo o sistema mudará. A adição de tais elementos leva à formação de dipolos.

A atração entre os dipolos de várias macromoléculas leva à sua montagem em estruturas complexas. Imagem: Shibananda Das

Ao contrário de outras moléculas que podem tercarga positiva ou negativa, os dipolos têm ambas. Isso significa que os polímeros compostos de dipolos se comportam de maneira muito diferente dos polieletrólitos mais familiares, explicam os cientistas. Experimentos mostraram que eles se expandem em solução salina e podem fazer ligações cruzadas com outras cadeias de polímeros dipolo, o que leva à formação de estruturas complexas.

Os cientistas mostraram que os polímeros dipolares são capazes deformam estruturas complexas e autorreguladas que podem ser usadas em tudo, desde sistemas de entrega de drogas até polímeros de próxima geração. Os pesquisadores acreditam que essas moléculas desempenham um papel fundamental em quase todos os processos de montagem biológica, como o nascimento espontâneo de organelas sem membrana dentro das células.

Significado de descobrir que os dipolos governama montagem de polímeros é enorme, porque lança luz sobre um dos mistérios fundamentais dos processos da vida: como os materiais biológicos podem se auto-montar em estruturas coerentes e estáveis.

Murugappan Muthukumar, professor da Universidade de Massachusetts Amherst e coautor do artigo

Consulte Mais informação:

Descobriu-se o que acontece com o cérebro humano depois de uma hora na floresta

Ficou conhecido qual chá destrói proteína no cérebro

Planetologistas encontraram sinais de vida na lua de Saturno