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Forscher begrüßen neues „Supermolekül“, das „das Potenzial hat, die Wissenschaft zu revolutionieren“ | Nachrichten aus Wissenschaft und Technologie

Forscher haben in einer „massiven“ multidisziplinären Studie ein „starkes Supermolekül“ geschaffen, das ihrer Meinung nach das Potenzial hat, die Wissenschaft zu revolutionieren.

Das neue Molekül wurde als Kopplung zweier wichtiger lebenserhaltender Biomoleküle beschrieben: DNA und Peptide – obwohl diese Moleküle in der Natur selten interagieren.

Als molekulares Werkzeug könnte diese Entdeckung für mehrere Zwecke verwendet werden, einschließlich der Entwicklung neuer Medikamente und synthetischer Proteine, die weniger anfällig für Schäden sind als natürliche Medikamente.

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Die Forschung wurde in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht. Bild: Nature Connections

DNA und Peptide

DNA ist die primäre Struktur zur Speicherung der menschlichen genetischen Information, während Peptide Ketten von Aminosäuren sind. Beide Moleküle sind lebensnotwendig, aber in der Natur sind sie selten verwandt, da sie gegensätzliche Bedingungen haben.

Co-Autor Professor Hanbin Mao von der Kent State University in den USA erklärte die Chiralität mit den Worten: „Stellen Sie sich vor, Sie möchten Ihre Hände stapeln, indem Sie jeden Finger zusammenbringen, während beide Handflächen in dieselbe Richtung zeigen.

„Sie werden feststellen, dass dies unmöglich ist. Sie können es nur tun, wenn Sie Ihre Hände dazu bringen können, denselben Widerspruch zu erhalten.“

DNA und Peptide interagieren normalerweise nicht, da Peptide linkshändig sind, während DNA in Bezug auf ihre Homologie rechtshändig ist.

Der neuen Forschung gelang es jedoch, die Anisotropie der Peptide zu verändern und ein „sehr leistungsfähiges molekulares Werkzeug“ zu eröffnen, so Dr. Shengwang Lu, korrespondierender Autor und außerordentlicher Professor an der Universität von Süddänemark.

„Wir leben in einer asymmetrischen Welt“, erklärte Dr. Lu Sky News, was bedeutet, dass jedes Biomolekül seine eigenen analogen Eigenschaften hat. Wir haben gezeigt, dass diese beiden Spezies interagieren können, was bisher auf der Ebene größerer Moleküle nicht entdeckt wurde. „

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Dr. Lu fügte hinzu, dass diese Entdeckung „zur nächsten Generation der Nanotechnologie führen könnte“, die es Forschern ermöglichen könnte, Krankheiten besser zu erkennen und zu behandeln.

Durch die Neukonfiguration der Peptide glaubt das Team, dass sie das von vielen Proteinen verwendete Aminosäuregerüst ersetzen können.

Er fügte hinzu: „Eine mögliche Richtung, die dieser Halb-DNA-Halb-Peptid-Hybridtechnologie folgt, besteht darin, zu versuchen, Peptidskelette nur durch Nukleinsäuren zu ersetzen.“

Auf diese Weise könnten diese neuen Proteine ​​robuster gegenüber ultraviolettem Licht, Hitze und chemischen Reagenzien sein und Wissenschaftlern helfen, „zu verstehen, wie wir synthetische Enzyme herstellen können, die so effektiv wie natürliche Enzyme sind“, sagte Dr. Lu.

Professor Mao fügte hinzu: „Unser nächster Schritt wird sein, zu untersuchen, ob sie verwendet werden können, um die Ursache der Alzheimer-Krankheit zu erklären, die durch ein Ungleichgewicht der Peptide verursacht wird.“

Dr. Lu sagte, die Forschung sei aufgrund der Spezialisierung seines Teams auf Chemie und der Expertise des US-Teams in Biophysik eine interdisziplinäre Studie.

„Meiner Ansicht nach ist es ziemlich massiv, die Forschungsaktivitäten in den letzten anderthalb Jahren voranzutreiben“, fügte er hinzu.

„Im Hinblick auf kommende Anwendungen werden wir versuchen, leistungsstärkere molekulare Maschinen zu entwickeln, die Lego-Würfel zur Nanowelt kombinieren.“