Liczba wyświetleń: 371
Ostatnie odkrycia naukowców z Uniwersytetu w Nagoi, Uniwersytetu w Osace oraz Instytutu Nauk Biologicznych i Technologii w Nagahama, mogą być przełomem w dziedzinie nanotechnologii, dzięki nowemu zrozumieniu mechanizmu lokomocji bakterii.
Ich badanie, opublikowane w czasopiśmie „iScience”, skupia się na roli cząsteczki FliG w warstwie wici — elementu, który jest ‘silnikiem’ odpowiedzialnym za ruch bakterii. To odkrycie nie tylko pogłębia naszą wiedzę o przemieszczaniu się tych mikroorganizmów, ale może również zrewolucjonizować konstrukcję i działanie nanomaszyn.
W dobie, gdy nanomaszyny stają się coraz mniejsze, naukowcy szukają inspiracji w naturze, by te mikroskopijne urządzenia mogły się poruszać i efektywnie działać. Zainteresowanie badaczy wzbudził silnik wiciowy bakterii, który może obracać się z prędkością do 20 000 obr./min, porównywalną z silnikami Formuły 1. Odtworzenie tego mechanizmu na większą skalę znacząco poprawiłoby zwrotność i wydajność nanomaszyn.
Kluczowe znaczenie dla zrozumienia ruchu bakterii ma analiza budowy i działania silnika wiciowego. Składa się on, podobnie jak silnik samochodowy, z wirnika i stacjonarnego elementu zwanego stojanem. Stojan, działając jak silnik, przenosi ruch obrotowy na wirnik poprzez kompleks białkowy — pierścień C. Kierunek obrotu decyduje o tym, czy bakteria porusza się do przodu czy do tyłu, niczym samochód cofający i jadący.
W pierścieniu C cząsteczka FliG pełni istotną rolę w kontrolowaniu kierunku ruchu bakterii, działając jak sprzęgło i umożliwiając silnikowi przełączanie między jazdą do przodu i do tyłu. Wszystkie części muszą ze sobą współpracować, aby zapewnić optymalne działanie. Nawet najmniejsza zmiana w strukturze FliG może wpływać na funkcjonalność silnika.
Zespół badawczy skoncentrował się na analizie zmutowanej formy FliG, oznaczonej jako G215A, która sprawia, że silnik stale obraca się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara. Porównując ją z niezmutowaną formą, która może poruszać się w obu kierunkach, badacze odkryli fizyczne właściwości FliG i jego interakcje z cząsteczkami wody.
Badanie wykazało, że obserwowany ruch zgodny z ruchem wskazówek zegara w zmutowanej formie wynika ze zmian w FliG oraz interakcji z otaczającymi białko cząsteczkami wody. Zmiany te różniły się od tych, które zachodziły podczas obrotu w przeciwnym kierunku.
Profesor Michio Homma, jeden z głównych badaczy, zauważył: „Struktura FliG i interakcja cząsteczek wody wokół niego różnią się w zależności od kierunku obrotu silnika. Ta różnica umożliwia bakteriom natychmiastowe przełączanie się między ruchem do przodu i do tyłu w odpowiedzi na zmiany w środowisku”.
Odkrycia te otwierają nowe możliwości w projektowaniu nanomaszyn. Naśladowanie skomplikowanego mechanizmu silnika wici pozwoli inżynierom na stworzenie urządzeń, które będą mogły precyzyjnie kontrolować swój ruch, co może mieć przełomowe znaczenie w wielu dziedzinach — od medycyny po produkcję.
Profesor Seiji Kojima, inny członek zespołu badawczego, podkreślił: „Nasze wyniki dostarczają cennych informacji na temat projektowania i rozwoju nanomaszyn, które będą mogły efektywnie i dokładnie poruszać się w złożonych środowiskach”.
To odkrycie nie tylko poszerza naszą wiedzę o świecie mikroorganizmów, ale także otwiera drzwi do innowacji w nanotechnologii, których skutki mogą być odczuwalne w najbliższej przyszłości.
Źródło: ZmianyNaZiemi.pl
Poznaj plan rządu!
OD ADMINISTRATORA PORTALU
Zgłoś naruszenie/Błąd
Pozytywnie
Neutralnie 
Negatywnie
Lubię to!
Super
Ekscytujący 
Ciekawy
Smieszny
Smutny
Wściekły
Przerażony
Szokujący
Wzruszający
Rozczarowany
Zaskoczony
Prawda
Manipulacja
Fake news
Oryginalne źródło ZOBACZ
Dodaj kanał RSS
Musisz być zalogowanym aby zaproponować nowy kanal RSS