雕刻的艺术使用自然的天然工具、蛋白质

生活是由积木:小结构收集、安排和组装成更大的结构。这些结构的生物分子组成的串联为一个特定的生理功能。蛋白质是一个典型的例子这样的构建块。纤维状蛋白质如角蛋白、胶原蛋白和弹性蛋白建立了从单个组件形式结构如肌腱、肌肉纤维和骨头。这是生物的自然规律——汇编的指令是有机的。

当它不再是自然引导构建块,而是科学家吗?

作为一个新化学性质出版物显示,科学和艺术的边界变得模糊。¹由Sagar d·哈雷,副教授化学与化学生物学系在艺术与科学学院的研究人员已经开发了一个框架,用于工程现有的蛋白质分形图形。

分形在本质上是无处不在的

如果你吃过一个菠萝,在森林里散步,遇到了一个树(希望),或有一个雪花落在你的手掌,你就会熟悉自然分形在我们周围存在的事实。

T他菠萝水果,巴西南部,是一个分形。来源:Pixabay。

你可能不知道的是,某些分形提供重要的生物功能。“他们提供关键的功能优势,这些形状的物体。例如,我们的肺(分)有一个网球场大小的面积(100 m²)在一个卷6 L,这使有效的气体交换(一种过滤),”哈雷先生说。

说到哈雷和团队的工作性质” 生物材料在非整数维 ”年轻和弗雷泽声称:“分形原理大会最近被编码到DNA和蛋白质与分形几何,然后做一些有用的自组装是一个明显的下一个挑战。”³

绘画与磷酸化

哈雷等人认为,创建分形结构使用蛋白质,nanometer-micrometer长度范围,将使这些定制的材料作为过滤器。哈雷先生指出:“如果我们能控制紧急分形维数的大会通过定义分子结构的变化,我们可以为不同的应用程序开发定制的材料:例如,一个过滤器设备可能需要密集与可控密度(花)程序集。”

但对于哈雷,这都不是关于科学:“创造美丽和视觉上赏心悦目的事物对我也是一个动力。”He elaborates further on the rationale behind the research project in an eloquent博客。

哈雷先生和他的团队利用蛋白质工程软件称为罗塞塔设计工程蛋白质组件有一个“坚持”属性,以应对共同的生物刺激:磷酸化。“这需要高昂的交互关联和有限的设计(但不是零)组件之间构象的灵活性。基于这个模型我们开发新软件模拟组件如何看起来像的~ 100年代纳米到微米尺度。因此,原子水平的建模使用的设计方法通知紧急高阶结构更长的长度尺度,“哈雷先生解释说。


花形生物材料使用工程蛋白质构建块。信贷:南希·埃尔南德斯,威廉汉森Manichev Slava