По-настоящему прорывные исследования в науке редкость. Революционные работы, переворачивающие представления о мире, вообще единичны — хотя в наши дни за них обещают огромные деньги.
Замедлить старение
В чашке Петри человеческие клетки погибают примерно после 50 делений. Приближаясь к этой границе, они перестают реагировать на внешние раздражители (например, стимуляцию инсулином), уменьшаются в размерах, в межклеточном пространстве сокращается количество вещества —проще говоря, клетки стареют.
В этом виноваты теломеры — небольшие "насадки" на концах хромосом. При делении клеток они не допускают слипания хромосом и латают те участки молекулы ДНК, которые недокопировались в процессе деления. С каждым делением теломеры становятся короче. Когда они израсходованы, клетки не могут размножаться. Граница, дальше которой деление клеток невозможно, называется пределом Хейфлика.
Упорядочить хаос
И нет, речь пойдёт не о том хаосе что творят фанаты у вас во дворе.
Когда течение реки встречает препятствие, например корягу или камни, вода, пытаясь их обойти, начинает вихриться. Такой переход от ламинарного (гладкого) течения к неупорядоченному состоянию в физике называется турбулентностью. Это происходит везде, где скорости движения тел и течений газа или жидкости достаточно большие для того, чтобы не мешали силы трения.
Турбулентность неплохо изучена экспериментально, но чем именно она вызывается в жидкости и как ее контролировать, пока неясно.
Обратите внимание: Вскоре наступит эра автономных боевых машин, которые будут убивать себе подобных.
Уравнения Навье — Стокса, определяющие движение жидкости, очень трудно анализировать и непонятно, как решать. Математический институт Клэя включил эти уравнения в список задач тысячелетия, за решение которых обещан миллион долларов.Возможно, с миллионом скоро придется расстаться. Международная команда ученых, возглавляемая профессором Сколковского института науки и технологий и Кембриджского университета Натальей Берловой, разработала новый математический аппарат для описания турбулентных движений внутри сверхтекучих жидкостей.
Решение проблемы турбулентности для всех видов жидкостей позволит глубже понять многие природные явления, улучшить предсказания погоды, создать энергоэффективные автомобили.
Разгадка тайны белка
Расшифровка механизмов и принципов фолдинга белка даст мощный толчок сразу нескольким областям науки: от биологии и медицины до материаловедения и физики, утверждают в журнале Science.
Фолдинг белка — это спонтанное сворачивание последовательности аминокислот, из которых он состоит, в строго определенную форму. Сразу после синтеза в клетке белок выглядит как тонкая и длинная молекулярная цепочка. Затем она складывается строго определенным образом. Откуда белок "знает", как ему складываться и почему это происходит так быстро, — вот в чем вопрос.
Выявив определяющие механизмы и скрытые принципы фолдинга белка, по последовательности аминокислот можно предсказывать его структуру. С алгоритмом укладки некоторых относительно простых белков исследователи уже разобрались. Научиться прогнозировать конечную форму сложных многодоменных белков по последовательности аминокислот только еще предстоит.
Биолог Кен Дилл из Университета Стоуни-Брук (США) отмечает, что даже первые попытки объяснить фолдинг белков привели к значимым результатам в смежных науках. Разработаны новые искусственные полимерные материалы, стали более понятны диабет второго типа, болезни Альцгеймера, Паркинсона и Хантингтона, в которых ключевую роль играет неправильная укладка белков.
#наука #исследования #медицина #здоровье #хаос #белок #старение #замедление старения
Еще по теме здесь: Новости науки и техники.
Источник: Нерешаемые задачи, за которые предлагают.