13:53 Пластиковые белки водят для биологов атомный хоровод | |
Так, ДНК составлена из ряда пластмассовых "оснований", прилипающих друг к другу. Форма выступов и впадин в "атомах" отвечает за правильное соединение нужных деталей. Чтобы пощупать работу молекулы и увидеть, как она подходит к другой молекуле, учёный берёт в руки модель и садится за компьютер. Над столом укреплена камера, направленная вертикально вниз. Она снимает руки биолога и модель в них. Эта картинка и выводится на монитор перед глазами, но не совсем напрямую. Программа распознаёт движение в кадре и положение маркеров на поверхности молекулы. В соответствии с законами химии и физики, программа дорисовывает на экране различные электронные облака, ниточки водородных или углеродных связей и накладывает на объект другую научную информацию. В этом пресс-релизе можно найти много интересных фотографий и видеороликов, показывающих работу системы. Расширенная реальность – мир биологических молекул – поставлен на научную основу. Исследователю предлагается выбирать массу параметров своего "подопытного" предмета (фото с сайта scripps. edu).В результате сочетания тактильных ощущений от упругого пластика и изображения на экране у человека возникает иллюзия прямой манипуляцией молекулами. При этом он видит, когда атомы могут соединяться при сближении объектов, а когда - нет. Если сблизить "неправильные" стороны белков, их края окрашиваются красным. Так что модели в руках биолога – не игрушки, а часть исследовательского инструмента. А их изображение на экране сопровождается мощными "биологическими" вычислениями, которые программа проделывает за кадром в режиме реального времени. Авторы проекта уже показали, как в руках учёного длинная цепь аминокислоты сворачивается в компактный белок, как белки соединяются между собой. В одном из опытов Олсон кидает в стеклянную баночку десяток-другой одинаковых "белковых молекул", закрывает банку, энергично встряхивает её, и через некоторое время детали сами собираются в сферическую оболочку вируса размером примерно с грецкий орех. Так выглядит работа системы со стороны и глазами пользователя (фото с сайта scripps. edu).Это, конечно, трюк, но именно в наглядности преимущество новой системы, с которой биологи надеются лучше разобраться в тонкостях взаимодействия биологических веществ. В некотором роде - это возврат к истокам. Когда-то только с помощью макетов биологи и могли моделировать молекулы. Вспомните хотя бы "наглядные пособия" из кабинета химии. Однако создание таких моделей, особенно – больших молекул - было трудной задачей. Иногда требовались месяцы кропотливой работы, чтобы склеить тысячи частей из бальзы или пластмассы в модель. И когда макеты были закончены, многие из них оказывались настолько хрупкими, что должны были содержать массу проволочных подпорок, или их нужно было, не дыша, поместить в стеклянный кожух, чтобы не развалились. Неудивительно, что с ростом мощи компьютеров моделирование биологических молекул полностью ушло в виртуальный мир. Но с этим, считает Олсон, было потеряно что-то важное. Что теперь и воссоздают в институте Скриппса. Участники проекта Лиза Крэйг (Lisa Craig) и Эхад Кейнан (Ehud Keinan) показывают модели различных биологических структур (фото с сайта scripps. edu).Забавно, что встряхивание массы деталей в банке – не только способ показать правильность модели (как в случае с вирусом), но и способ проверить версию о самосборке сложных молекул. Встряхивание имитирует броуновское движение. Вот в одной большой пластиковой фляге у Олсона "живёт" огромное количество небольших молекул, снабжённых магнитами и выступами-впадинами, как в детском конструкторе. Эту флягу учёный трясёт давно – часть деталей уже собралась в сложные структуры, а часть никак не хочет занимать своё место."Это – молекула, которую мы всё ещё пробуем создать, – говорит Олсен, и развивает свою философию. - Чем проще будет возможность подержать биологическую молекулу в руках, тем легче будет выяснить то, что она делает в теле человека". Статья получена: Membrana. ru | |
|
Другие новости:
Изобретатели продолжают создавать новые способы борьбы с "карой Господней" |
Открытая война ответила за гибель первого города |
Шахматная битва человека с компьютером закончилась, победителей нет |
Альтернатива электромоторам: наномускулы открывают глаза |
Двухколёсные монстры. Часть первая: Гирокар Шиловского |
Всего комментариев: 0 | |