科学:在蜂窝潜艇中启航

时间:2017-11-01 08:46:11166网络整理admin

大卫布拉德利英国化学家设计了一种可以漂浮在细胞膜下的分子“潜艇” “潜望镜”由可以在膜上下移动的化学基团组成,可用于检测氢离子尽管这艘潜艇仅在肥皂膜上进行过试验,但研究人员表示,有朝一日它可能会用来研究生化反应,例如胃壁上的细胞分泌酸它还可以用来研究细菌对抗生素的反应该分子潜艇由贝尔法斯特女王大学的Prasana de Silva领导的团队开发当光照射在其上时,分子发出荧光,当分子被氢离子(质子)击中时,发出的光谱发生变化由于荧光光谱给出了氢离子浓度的量度,潜水艇可用于绘制膜外介质的酸度研究人员相信,当他们能够将潜艇漂浮在真正的细胞膜上时,它将揭示能量传递和光合作用等过程能量产生于小球形或棒状体,称为线粒体,在大多数细胞中都存在线粒体膜外的氢离子的积累引发能量产生德席尔瓦说,氢离子像大坝后面的水一样堆积起来然后,这种被压抑的能量被用于制造“高能”分子,例如三磷酸腺苷(ATP),这些分子被携带到从肌肉收缩到DNA双螺旋超螺旋的大量过程的位置作为分子潜艇的主体,de Silva的团队使用了一种蒽分子(见图)当光照在它上面时,这会发出荧光为了将潜艇锚定在一个膜上,研究人员在身体上添加了各种“龙骨”他们发现最好的龙骨是长链状分子,如n-C8H17和n-C17H35)两者都可溶于脂肪,帮助潜水艇在脂肪膜中降低对于潜望镜,研究人员使用了一种化学物质组,只有当潜艇被氢离子击中时,才能使潜艇发光早期的研究表明,CH2N(CH2X)(CH2Y)基团效果最好 X和Y代表诸如羧酸盐,羟基,氧和甲基的基团,它们用于控制潜望镜的高度在水中,这些基团溶解到不同程度,在膜上方升高或降低潜望镜 De Silva和他的同事使用几种肥皂膜作为细胞膜的模型他们通过测量外面的酸度来测试它然后研究人员在存在氢离子的情况下测量潜艇潜望镜在一定高度的荧光接下来,为了确保他们测量膜周围的氢浓度而不仅仅是溶液中的氢浓度,他们将结果与在没有膜的水中进行的类似实验进行了比较他们用潜望镜在膜中的不同高度重复该程序,直到它们已经绘制出膜外氢离子的浓度 “将潜艇定位在靠近胃部酸分泌细胞表面的位置可以让我们测量这些位置的真实酸度,”De Silva说这可以提供有关溃疡发生的线索他说,另一种用途可能是加快新抗生素的筛选过程细菌还依赖于氢离子梯度来为其生命过程提供动力如果将抗生素化合物加入潜水艇浸没的试管中,则梯度的变化表明细胞壁是否已经被药物破坏 De Silva将于2月24日出版的Journal of the Chemical Society,