A legkisebb csomó a világon ötvennégy atomból áll

2024 / 01 / 28 / Bobák Zsófia
A legkisebb csomó a világon ötvennégy atomból áll
A kutatók véletlenül hozták létre a csomót kísérletezés közben.

A világ legkisebb csomója egy kísérlet közben született véletlenül. A struktúra egy úgynevezett lóhere csomó, aminek a matematikai számítások területén nagy szerepe van, ez ugyanis a legegyszerűbb nem triviális csomó, vagyis olyan csomó, amit nem lehet kibontani, ennélfogva fontos része lehet a csomóelmélet területén végzett számításoknak.

A lóhere csomó mikroszkopikus verziója a nagyobbakhoz hasonlóan három kereszteződést tartalmaz, viszont egyedülálló módon csak 54 atom építi fel. A molekuláris szerkezetet kínai és kanadai kutatók hozták létre, de nem szándékosan, egy kísérlet közben véletlenül született meg a struktúra. A kutatók eredetileg arany-acetilidet igyekeztek szénatomokkal összekapcsolni, mikor arra lettek figyelmesek, hogy a reakció közben a molekulák láncaiból csomó alakult ki. A röntgen-krisztallográfiás mérések után kiderült, hogy a csomó rendkívül kis méretű, olyannyira, hogy a korábbi "csúcstartót", a hasonlóan apró, 69 atomból álló és vele közel egyező felépítésű lóhere csomót is lekörözte. A 69 atomos verziót néhány évvel ezelőtt hozták létre kínai kutatók és különlegességét az adta, hogy önállóan rendeződött csomó formájába. A mostani kísérletről beszámoló tanulmány leírása szerint a legkisebb organikus, tehát a természetben előforduló lóhere csomók minimálisan 76 atomot tartalmaznak és legalább három helyen keresztezi a szál önmagát benne.

A csomók feszességének tekintetében is rekorddöntőnek bizonyult az újonnan létrehozott struktúra: az úgynevezett BCR (backbone crossing ratio, amit az atomok és a keresztezések száma alapján mérnek) értéke 18, míg a 69 atomos csomó BCR értéke 23 volt. A legkisebb és legszorosabb csomó digold(I)-diacetilid és difoszfin ligandumokból jött létre: ezek kombinációja korábban nem csomókat, hanem arany katenán láncokat (egymáshoz kapcsolódó gyűrűkből álló vegyületek láncait) eredményezett, ezért a szerkezet megjelenése meglepetést jelentett a kutatók számára is.

A hasonlóan apró csomók készítése és tanulmányozása fontos lehet a molekuláris vizsgálatok során, mivel csomók (beleértve a lóhere csomókat is) természetesen is formálódnak akár a DNS-ben és fehérjeszálakban. Egy 2018-ban publikált tanulmány tanúsága szerint ausztrál kutatók emberi sejtekben is találtak csomószerű i-motívumokat és a megfigyelés révén arra a következtetésre jutottak, hogy ez a szerkezet akár gyakorta előforduló hozzávalója lehet a DNS felépítésének. A csomók pedig más anyagok, például különböző polimerek tulajdonságait is meghatározhatják, ezért a kutatásuk révén akár újfajta műanyagok megalkotása is lehetővé válhat.

(Fotó: Robert Brook/Getty Images, Richard J. Puddephatt et al/Nature Communications)


Élettelen szeretők - mik az előnyei és hátrányai, ha szexrobotokra cseréljük az embereket?
Élettelen szeretők - mik az előnyei és hátrányai, ha szexrobotokra cseréljük az embereket?
Disztópia, újfajta szórakozás, a technológia térnyerése vagy egy eszköz, ami sok problémát meg tud oldani - a szexuális célokra szánt emberszerű gépeket nagyon eltérő szemszögekből lehet nézni, de egy biztos: a robotok készülnek és egyre emberibbé válnak. Legújabb sorozatunkban partnerünkkel, Magyarország legnagyobb felnőtt áruházával, a Vágyaim.hu csapatával együtt kutatjuk, merre tart az emberiség a szexualitás egyre digitálisabb ösvényein...
A világ legnagyobb és talán leghosszabb folyóján egyetlen híd sincsen
A világ legnagyobb és talán leghosszabb folyóján egyetlen híd sincsen
Az Amazonas folyó lényegében kettészeli Dél-Amerikát, három országon keresztül kígyózik át az Atlanti-óceánig és egyes számítások szerint a Nílust megelőzve ez a leghosszabb folyó a Földön. Mégsem lehet átsétálni felette, mivel egyetlen hidat sem építettek rajta.
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.