Величайшая тайна биологии
Ученые уже научились определять, какие участки генома отвечают за синтез белков. Благодаря генетическому коду по последовательности нуклеотидов ДНК можно однозначно определить последовательность аминокислот в белке, называемую первичной структурой. Однако белок должен свернуться в трехмерную структуру, способную выполнять определенные функции. Этот процесс сворачивания, называемый фолдингом, зависит от химических свойств аминокислот. Чтобы определить функции, которые способен выполнять белок с заданной аминокислотной последовательностью, исследователи чаще всего прибегают к экспериментам. Даже если трехмерную структуру удается предсказать с помощью алгоритмов, высока вероятность ошибки.
Проблема фолдинга белков признана одной из величайших проблем в современной науке. Для каждой аминокислотной цепи в теории существует огромное число вариантов складывания, а внутри клетки реализуется, как правило, одно-единственное. Чтобы создать белки с необходимыми свойствами (например, для противоопухолевых препаратов), нужно знать, какая аминокислотная последовательность для этого потребуется и как она свернется.
С этой целью ученые разработали новую систему искусственного интеллекта (ИИ) DeepMind AlphaFold, которая обеспечивает беспрецедентную точность в прогнозировании структуры белка. По результатам тестирования средняя оценка для AlphaFold составила 92,4 по метрике Global Distance Test. При этом оценка 90 GDT считается конкурентоспособной среди результатов, полученных экспериментально. Это значит, что ИИ способен во многих случаях просчитывать трехмерную структуру белков точнее, чем с использованием ряда лабораторных методов.
Загадочный сверхпроводник
Исследователи Университета Рочестера открыли первый сверхпроводник при комнатной температуре. Сверхпроводники имеют нулевое электрическое сопротивление, однако это свойство проявляется только при очень низких температурах. В новой работе ученым удалось добиться сверхпроводимости при рекордной температуре около 15 градусов Цельсия. Однако для этого им пришлось подвергнуть материал из углерода, серы и водорода экстремально высокому давлению в 270 гигапаскалей (что в 2,6 миллиона раз больше атмосферного давления на Земле). Подобное давление характерно для центра Земли, и это делает данную сверхпроводимость непрактичной
Нечто из космоса
Внутри метеорита, упавшего на Землю 30 лет назад, исследователи впервые обнаружили следы внеземного белка. С помощью масс-спектрометрии ученые выявили аминокислоту глицин, связанную с атомами железа и литием. Результаты моделирования показали, что глицин не был изолированной молекулой, а являлся частью белка, который назвали гемолитином.
Хотя белок структурно похож на земные белки, в нем присутствует изотоп водорода дейтерий. Соотношение дейтерия и водорода не характерно для Земли, однако соответствует долгопериодическим кометам, чья орбита простирается далеко за пределами орбит внешних планет Солнечной системы.
Ученые считают, что белок сформировался в протосолнечном диске более 4,6 миллиарда лет назад. В то же время остается вероятность, что молекула на самом деле относится не к белкам, а к другому типу полимеров.
Исчезнувшая материя
Астрофизики обнаружили недостающую материю, которая составляет 40 процентов от обычного (барионного) вещества во Вселенной. Из барионного вещества состоят планеты, звезды и галактики, однако огромная доля этой материи до сих пор оставалась необнаруженной. В то же время астрономы считали, что она содержится во Вселенной в виде диффузного газа, излучение от которого слишком слабое, чтобы его можно было обнаружить обычными методами
