Nature Physics: ученые нашли новый механизм самоорганизации материи

Ученые Института науки и технологий Австрии (ISTA) сделали открытие в области самоорганизации активной материи, необходимой для деления бактериальных клеток. Их исследование, опубликованное в журнале Nature Physics, имеет огромный потенциал для разработки новых синтетических материалов, способных к самовосстановлению.

Процесс деления бактерий включает в себя явление самоорганизации белков FtsZ, которые формируют кольцевую структуру в центре клетки. Это бактериальное кольцо деления играет ключевую роль в образовании «стенки», разделяющей дочерние клетки. Однако механизм самоорганизации FtsZ до сих пор оставался загадкой.

С использованием высококачественного вычислительного моделирования ученые смогли исследовать взаимодействие и самоорганизацию белков FtsZ, образующих нити. Они обнаружили, что белки формируют сложные нитевидные структуры, которые постоянно расширяются и сжимаются в процессе под названием «беговая дорожка». Этот процесс включает непрерывное добавление и удаление субъединиц на концах нити.

При столкновениях нитей с препятствиями они диссоциируют и снова ассоциируются, образуя хорошо упорядоченную нитевидную структуру — бактериальное кольцо деления. Подтверждение этих процессов получено как моделированием, так и с использованием атомно-силовой микроскопии на белковых сборках in vitro.

Ранее «ЭкоПравда» информировала о том, что студент из Ульяновска стал миллионером, разработав систему обнаружения БПЛА.