Connect with us

science

L'enzyme forme des complexes avec des géométries fractales

Published

on

L'enzyme forme des complexes avec des géométries fractales

Les chercheurs ont identifié une enzyme capable de s’assembler en complexes aux géométries fractales. Les fractales – des modèles hiérarchiques dans lesquels des caractéristiques structurelles à des échelles plus grandes sont répétées à des échelles plus petites – sont bien connues au niveau macroscopique, mais on n'a pas encore observé qu'elles se formaient spontanément à partir de molécules biologiques au niveau moléculaire dans des cellules ou in vitro.

Maintenant, George K. une. Hochberg de l'Institut Max Planck de microbiologie terrestre et de l'Université Philips de Marburg, Jan M. Schuller de l'Université Philips de Marburg et leurs collègues ont découvert que l'enzyme citrate synthase extraite des cyanobactéries Staphylocoque long Les complexes se forment selon un motif fractal appelé triangle de Sierpiński (nature 2024, identification numérique : 10.1038/s41586-024-07287-2). Les triangles de Sierpiński sont constitués de petits triangles équilatéraux imbriqués dans des triangles équilatéraux plus grands.

Forme motivationnelle de S. rectangle La citrate synthase est l'hexadécane. Ces hexamères peuvent s'assembler en triangles de Sierpiński avec 18 ou 54 copies de la protéine (3 ou 9 hexamères). Pour former des fractales, l’enzyme tourne dans le sens opposé à celui dans lequel elle tourne pour lier le substrat pendant la catalyse. Les fractales « corrigent quelque chose d’une manière qui rend la stimulation difficile », explique Hochberg.

L’enzyme ne forme ces structures plus grandes que la nuit, lorsque le pH des cyanobactéries est approximativement neutre. « Il est possible que cette chose soit un accident inoffensif, car elle ne crée cette structure folle qu'à un moment de la journée où vous n'avez de toute façon pas besoin de l'enzyme », explique Hochberg. Le 18-mer se forme à des concentrations si faibles que Hochberg est convaincu qu’il est présent dans les cellules. Il pense que le 54-mer ne s’est peut-être pas formé physiologiquement.

READ  Circuit quantique supraconducteur pour NOR dans le recuit quantique

Les chercheurs ont utilisé la reconstruction de la protéine ancestrale pour étudier comment l’enzyme a développé sa capacité à former des fractales. L'acide glutamique et l'histidine nécessaires à l'interface de formation des fractales étaient présents dans des protéines ancestrales qui ne formaient pas de fractales. Le remplacement de la glutamine par la leucine a supprimé l’interaction qui empêchait la formation fractale. Ce changement les a incités à se rassembler.

« C'est étrange d'un point de vue évolutionniste », dit Hochberg. « Ce que cela signifie, c'est que tous les liens positifs qui unissent cette chose étaient déjà là. »

« C'est un excellent exemple de la façon dont les caprices de l'évolution peuvent conduire à la formation de structures qui seraient autrement difficiles à réaliser grâce à la conception de protéines, car les contacts interfaciaux, les conflits stériques et la flexibilité angulaire doivent être programmés dans une hiérarchie de facteurs non covalents. interactions », a écrit François Panix, qui a conçu des matériaux contenant la protéine On à l’Université de Washington, a déclaré dans un e-mail : « Un seul élément constitutif est exposé lorsqu’il s’assemble en une fractale. »

L'élimination de la capacité de l'enzyme à former des fractales n'a eu aucun effet notable sur les cellules, explique Hochberg. « Il est si facile de produire ces choses pour l'évolution en une seule étape mutationnelle, que nous devrions en fait nous attendre à ce que cela se produise parfois par hasard », dit-il. Si quelqu'un découvre un assemblage étrange similaire dans un autre organisme, il pourrait se demander s'il ne s'agit que d'un accident inoffensif, explique Hochberg.

READ  Une cause inattendue des émissions de dioxyde d'azote a été identifiée

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

science

Vous avez des yeux d’aigle si vous parvenez à repérer la fusion de trous noirs « la plus éloignée » capturée par la NASA

Published

on

Vous avez des yeux d’aigle si vous parvenez à repérer la fusion de trous noirs « la plus éloignée » capturée par la NASA

La NASA a capturé des images de la fusion de trous noirs la plus lointaine jamais réalisée, mais vous aurez besoin d’yeux d’aigle pour la repérer.

Les dernières images publiées par une équipe internationale d’astronomes représentent la première fois que ce phénomène est détecté si tôt dans l’univers.

La NASA a capturé des images de la fusion de trous noirs la plus lointaine jamais réalisée
Grâce au télescope spatial James Webb, les experts ont pu déterminer l’emplacement de ce phénomène
Les fusions de trous noirs peuvent être détectées par leur lueur lumineuse
Un rayonnement énergétique a illuminé le gaz ionisé dans le trou noir

Avec des masses millions à milliards de fois supérieures à la masse du Soleil dans les galaxies les plus massives de l’univers local, ces trous noirs sont susceptibles d’avoir un impact majeur sur l’évolution des galaxies dans lesquelles ils vivent.

Cependant, les scientifiques ne savent toujours pas comment ces objets peuvent devenir si massifs.

Grâce au télescope spatial James Webb, des preuves ont été fournies de la fusion en cours de deux galaxies et de leurs trous noirs massifs dans un système connu sous le nom de ZS7.

Agence spatiale européenne Il prétend fournir des données alors que l’univers n’avait que 740 millions d’années.

Les images montrent maintenant la preuve que les deux trous noirs ont fusionné, se rapprochant très près de l’orbite l’un de l’autre.

Cependant, ils deviennent visibles par l’illumination d’un gaz chaud hautement ionisé par un rayonnement énergétique.

Il apparaît comme un petit point rouge parmi d’autres étincelles brillantes dans l’univers et est extrêmement difficile à détecter.

READ  De rares météorites révèlent les détails de l'ancienne nébuleuse du système solaire

Vous aurez certainement besoin d’yeux d’aigle pour le reconnaître.

Mais grâce à la netteté sans précédent de ses capacités d’imagerie, le télescope spatial James Webb a pu fournir une image rapprochée des fusions de trous noirs.

L’un des trous noirs est légèrement plus visible que l’autre, car sa masse est 50 millions de fois celle du Soleil.

Planète géante « extrêmement légère » plus grande que Jupiter « extrêmement moelleuse presque comme de la barbe à papa » dans une étrange « anomalie » spatiale

Mais trois images distinctes permettent de faire la lumière sur ce phénomène étonnant.

Mesurer le deuxième trou noir est plus difficile car il est enfoui dans un gaz dense, a déclaré Roberto Maiolino, membre de l’équipe de l’ESA de l’Université de Cambridge et de l’University College London au Royaume-Uni.

L’auteur principal Hannah Opler, de l’Université de Cambridge, a déclaré : « Nos résultats suggèrent que la fusion est une voie importante par laquelle les trous noirs peuvent se développer rapidement, même à l’aube cosmique.

« Avec les autres découvertes de Webb sur les trous noirs massifs et actifs dans l’univers lointain, nos résultats montrent également que les trous noirs massifs façonnent l’évolution des galaxies depuis le début. »

Ailleurs, des images époustouflantes ont capturé le moment où une comète voyageant à 1 700 milles à l’heure a illuminé le ciel nocturne dans un spectacle rare.

Les astronomes ont été stupéfaits lorsqu’une boule de feu a transformé le ciel noir en bleu verdâtre dans certaines parties de l’Espagne et du Portugal.

Des images époustouflantes capturées par une caméra de voiture au Portugal montraient un objet bleu éblouissant en forme de boule de feu avec une longue queue tombant du ciel.

READ  Le coucher de soleil effrayant sur Mars capturé par le Perseverance Rover pour la NASA

Fusions de trous noirs

Un trou noir est un endroit dans l’espace où la gravité tire si fort que même la lumière ne peut en sortir.

Cependant, dans certains cas, deux trous noirs peuvent entrer en collision.

Connu sous le nom de trou noir binaire, il s’agit d’un système composé de deux trous noirs en orbite étroite l’un autour de l’autre.

Une fois qu’ils seront trop proches pour échapper à la gravité de chacun, ils fusionneront pour former un trou noir plus grand.

Une fois les deux trous noirs fusionnés, ils généreront des ondes gravitationnelles.

Les résultats suggèrent que la fusion est une voie importante par laquelle les trous noirs peuvent se développer rapidement.

Les astronomes ont récemment découvert des trous noirs supermassifs dont la masse varie de plusieurs millions à des milliards de fois celle du Soleil dans les galaxies les plus massives de l’univers local.

L’équipe a découvert que la masse de l’un des trous noirs est 50 millions de fois celle du Soleil.

Roberto Maiolino, de l’Université de Cambridge et de l’University College London, a expliqué que la masse de l’autre trou noir est « probablement similaire ».

Il est cependant « beaucoup plus difficile » à mesurer car ce deuxième trou noir est enfoui dans un gaz dense, ajoute-t-il.

Continue Reading

science

Les nuages ​​de poussière issus de l’exploitation minière en haute mer parcourent de longues distances – Recherche

Published

on

Les nuages ​​de poussière issus de l’exploitation minière en haute mer parcourent de longues distances – Recherche

Halbom a noté que l’exploitation minière en haute mer pourrait avoir lieu à des profondeurs en dessous desquelles la vie n’a pas encore été décrite.

Entre autres choses, le limon des fonds marins, qui sera remué lors de l’extraction des nodules de manganèse, constitue une préoccupation majeure. Étant donné que la vie dans les profondeurs marines est largement inconnue, l’assombrissement des eaux créera des effets totalement inconnus.

Pour ses recherches, Halbom a mené des expériences en utilisant différents instruments pour mesurer la quantité et la taille des particules en suspension dans l’eau. Au fond du Clarion-Clipperton Tract, une vaste zone située au fond de l’océan Pacifique, elle a effectué des mesures avec ces instruments avant et après avoir traîné un réseau de 500 kilogrammes de chaînes en acier sur le fond.

Le scientifique a noté : « La première chose qui attire votre attention lorsque vous effectuez des mesures dans cette zone est la clarté inimaginable de l’eau qui est naturellement. » « Après avoir tiré les chaînes d’avant en arrière sur 500 mètres, la grande majorité des matériaux agités se sont déposés en seulement quelques centaines de mètres. Cependant, nous avons également constaté qu’une petite partie des matériaux de fond agités était encore visible à des centaines de mètres. le site de test. » mètres au-dessus du fond et l’eau était plus sombre que d’habitude sur de longues distances depuis le site de test.

Dans une étude de suivi, à laquelle Halbom n’a pas participé, des « nuages ​​​​de poussière » étaient visibles même jusqu’à cinq kilomètres du site d’essai.

READ  Télescope Webb dispersé dans tout l'espace

Les entreprises qui se disputent des concessions pour extraire des minéraux des fonds marins exploitent les résultats de ces expériences préliminaires comme une indication de l’impact réduit de l’exploitation minière en eaux profondes sur la vie au fond des mers. Cependant, cela est injustifié, a déclaré Henko de Stegter, co-promoteur des recherches de Halbom et océanographe à l’Institut royal néerlandais de recherche marine.

« Certes, sur la base de cette recherche doctorale et également des recherches ultérieures, nous savons que la grande majorité de la poussière se dépose rapidement », a-t-il ajouté. « Mais si l’on prend en compte la pureté habituelle de cette eau et de cette vie. en haute mer dépend d’une nourriture extrêmement rare dans l’eau, « Cette dernière partie peut avoir un impact important ».

Halbom et De Stegter appellent à davantage de recherches avant de faire des déclarations fermes sur l’impact de l’exploitation minière en haute mer.

« Il est vraiment trop tôt pour dire à ce stade à quel point ce dernier morceau de poussière qui pourrait se propager sur de si grandes distances pourrait être nocif ou nocif », a souligné De Stegter.

Continue Reading

science

Un concept de fusée à plasma pulsé financé par la NASA vise à envoyer des astronautes sur Mars d’ici deux mois

Published

on

Un concept de fusée à plasma pulsé financé par la NASA vise à envoyer des astronautes sur Mars d’ici deux mois

Un système de fusée innovant pourrait révolutionner les futures missions spatiales lointaines vers Mars, en réduisant leur nombre temps de voyage Sur la Planète Rouge pour quelques mois seulement.

L’objectif de faire atterrir des humains sur Mars a présenté une myriade de défis, notamment la nécessité de transporter rapidement de grosses charges utiles vers et depuis la planète lointaine, ce qui, selon l’emplacement de la Terre et de Mars, prendrait environ deux ans pour un aller-retour en utilisant technologie de propulsion actuelle.

Continue Reading

Trending

Copyright © 2023