(no subject)
Учёные нашли возможный ключ к происхождению жизни
Одна из важных деталей в эволюции вещества от неживого к живому - энергетика, необходимая для синтеза длинных молекул. Во всех теориях возникновения жизни этот вопрос не прояснён в достаточной мере. Возможно, открытие необычного метаболизма у одной бактерии прольёт свет на эту загадку - полагают авторы работы Джеймс Ферри (James Ferry) и Кристофер Хаус (Christopher House) из университета Пенсильвании (Pennsylvania State University).
http://www.membrana.ru/images/forms/5297.jpeg
Methanosarcina acetivorans, возможно, демонстрирует
унаследованную от ранних существ одну из самых древних и простых
реакций обмена веществ (фото Pennsylvania State University).
Одна из важных деталей в эволюции вещества от неживого к живому - энергетика, необходимая для синтеза длинных молекул. Во всех теориях возникновения жизни этот вопрос не прояснён в достаточной мере. Возможно, открытие необычного метаболизма у одной бактерии прольёт свет на эту загадку - полагают авторы работы Джеймс Ферри (James Ferry) и Кристофер Хаус (Christopher House) из университета Пенсильвании (Pennsylvania State University).
Как и ряд других древних бактерий, Methanosarcina acetivorans может синтезировать метан, используя в качестве одного из компонентов сырья монооксид углерода. Однако американские учёные открыли, что этот микроб также может сделать из угарного газа ацетат (уксус).
Ферри и Хаус считают, что существующие в бактерии Methanosarcina acetivorans ферменты (в частности - ацетат киназа) могли служить важным кирпичиком в метаболизме гипотетической древней протоклетки. Что полученный ацетат мог реагировать вне неё с сульфидом железа, создавая тиоэфир, который использовался бы самой протоклеткой, в ходе ряда реакций преобразовывавшей тиоэфир обратно в ацетат.
Главное же, что в ходе этих превращений в протоклетке синтезировался бы аденозинтрифосфат - эффективная молекула-энергоноситель.
Производящая ацетат разновидность - это прямой потомок одного из самых ранних микробов, считают исследователи, а ацетат киназа - один из самых древних на Земле ферментов. Авторы работы представляют свою версию эволюции: они пишут, как минеральная протоклетка эволюционировала в свободно живущую клетку, и какие ещё биохимические реакции могли развиться из описанной выше химической цепочки.
Подробнее - в статье авторов исследования, вышедшей в журнале Molecular Biology and Evolution, а также в заметке EurekAlert!.
Американские учёные подчёркивают, что их теория могла бы примерить две существующие гипотезы происхождения жизни - гетеротрофную и хемоавтотрофную, отличающиеся взглядом на первые метаболические реакции и, что очень важно, источник энергии для них (молнии в первом случае и исключительно химические реакции с участием сульфида железа - во втором).
Кстати, именно анализ примитивных живых "существ" может многое рассказать учёным об эволюции. Читайте о расшифровке генома самого загадочного биологического объекта - промежуточного между вирусами и бактериями, но не являющимся в полной мере ни тем, ни другим.
22 мая 2006
Физики решили одну из проблем ядерного синтеза
Нестабильное состояние плазмы на её внешних границах (так называемые потоки edge localised modes - ELM), в токамаках - реакторах ядерного синтеза - это одна из главных проблем, препятствующих таким устройствам превратиться в рентабельные источники энергии. Теперь исследователи под руководством Тодда Эванса (Todd Evans) из американской компании General Atomics решили эту проблему.
Нестабильное состояние плазмы на её внешних границах (так называемые потоки edge localised modes - ELM), в токамаках - реакторах ядерного синтеза - это одна из главных проблем, препятствующих таким устройствам превратиться в рентабельные источники энергии. Теперь исследователи под руководством Тодда Эванса (Todd Evans) из американской компании General Atomics решили эту проблему.
Огромные камеры в форме пончика, в которых при помощи системы магнитных полей удерживается горячая плазма, в будущем могут стать основой энергетических реакторов ядерного синтеза. Пока же на работу таких экспериментальных машин уходит больше энергии, чем её получается в результате синтеза ядер.
Огромным шагом на пути к электростанциям ядерного синтеза должен стать крупнейший в мире токамак - ITER, возводимый сейчас во Франции совместными усилиями Евросоюза, Индии, Китая, Южной Кореи, России, США и Японии.
Этот термоядерный реактор, пусть ещё не промышленный, а экспериментальный, должен впервые продемонстрировать работоспособность и оправданность технологии. Если удастся решить ряд технических проблем. ELM - одна из них.
Такие потоки, несмотря на ограждающее магнитное поле, вызывают ускоренную эрозию стенок реактора, из-за чего их придётся довольно часто менять. А это - колоссальные расходы, ставящие под сомнение дешевизну энергии синтеза. К тому же, материал со стенок загрязняет плазму, снижая эффективность реактора.
Новая работа, выполненная в General Atomics, показывает путь решения проблемы: оказывается, дополнительное маленькое резонансное магнитное поле, вырабатываемое специальными катушками, расположенными в реакторе, создаёт "хаотическое" вмешательство на краю плазмы, которое мешает формироваться потокам, способным разрушать стенки.
Разрез международного термоядерного реактора ITER,
который должен быть построен к 2014-2015 году
(иллюстрация с сайта iter.org).
22 мая 2006
Одна из важных деталей в эволюции вещества от неживого к живому - энергетика, необходимая для синтеза длинных молекул. Во всех теориях возникновения жизни этот вопрос не прояснён в достаточной мере. Возможно, открытие необычного метаболизма у одной бактерии прольёт свет на эту загадку - полагают авторы работы Джеймс Ферри (James Ferry) и Кристофер Хаус (Christopher House) из университета Пенсильвании (Pennsylvania State University).
http://www.membrana.ru/images/forms/5297.jpeg
Methanosarcina acetivorans, возможно, демонстрирует
унаследованную от ранних существ одну из самых древних и простых
реакций обмена веществ (фото Pennsylvania State University).
Одна из важных деталей в эволюции вещества от неживого к живому - энергетика, необходимая для синтеза длинных молекул. Во всех теориях возникновения жизни этот вопрос не прояснён в достаточной мере. Возможно, открытие необычного метаболизма у одной бактерии прольёт свет на эту загадку - полагают авторы работы Джеймс Ферри (James Ferry) и Кристофер Хаус (Christopher House) из университета Пенсильвании (Pennsylvania State University).
Как и ряд других древних бактерий, Methanosarcina acetivorans может синтезировать метан, используя в качестве одного из компонентов сырья монооксид углерода. Однако американские учёные открыли, что этот микроб также может сделать из угарного газа ацетат (уксус).
Ферри и Хаус считают, что существующие в бактерии Methanosarcina acetivorans ферменты (в частности - ацетат киназа) могли служить важным кирпичиком в метаболизме гипотетической древней протоклетки. Что полученный ацетат мог реагировать вне неё с сульфидом железа, создавая тиоэфир, который использовался бы самой протоклеткой, в ходе ряда реакций преобразовывавшей тиоэфир обратно в ацетат.
Главное же, что в ходе этих превращений в протоклетке синтезировался бы аденозинтрифосфат - эффективная молекула-энергоноситель.
Производящая ацетат разновидность - это прямой потомок одного из самых ранних микробов, считают исследователи, а ацетат киназа - один из самых древних на Земле ферментов. Авторы работы представляют свою версию эволюции: они пишут, как минеральная протоклетка эволюционировала в свободно живущую клетку, и какие ещё биохимические реакции могли развиться из описанной выше химической цепочки.
Подробнее - в статье авторов исследования, вышедшей в журнале Molecular Biology and Evolution, а также в заметке EurekAlert!.
Американские учёные подчёркивают, что их теория могла бы примерить две существующие гипотезы происхождения жизни - гетеротрофную и хемоавтотрофную, отличающиеся взглядом на первые метаболические реакции и, что очень важно, источник энергии для них (молнии в первом случае и исключительно химические реакции с участием сульфида железа - во втором).
Кстати, именно анализ примитивных живых "существ" может многое рассказать учёным об эволюции. Читайте о расшифровке генома самого загадочного биологического объекта - промежуточного между вирусами и бактериями, но не являющимся в полной мере ни тем, ни другим.
22 мая 2006
Физики решили одну из проблем ядерного синтеза
Нестабильное состояние плазмы на её внешних границах (так называемые потоки edge localised modes - ELM), в токамаках - реакторах ядерного синтеза - это одна из главных проблем, препятствующих таким устройствам превратиться в рентабельные источники энергии. Теперь исследователи под руководством Тодда Эванса (Todd Evans) из американской компании General Atomics решили эту проблему.
Нестабильное состояние плазмы на её внешних границах (так называемые потоки edge localised modes - ELM), в токамаках - реакторах ядерного синтеза - это одна из главных проблем, препятствующих таким устройствам превратиться в рентабельные источники энергии. Теперь исследователи под руководством Тодда Эванса (Todd Evans) из американской компании General Atomics решили эту проблему.
Огромные камеры в форме пончика, в которых при помощи системы магнитных полей удерживается горячая плазма, в будущем могут стать основой энергетических реакторов ядерного синтеза. Пока же на работу таких экспериментальных машин уходит больше энергии, чем её получается в результате синтеза ядер.
Огромным шагом на пути к электростанциям ядерного синтеза должен стать крупнейший в мире токамак - ITER, возводимый сейчас во Франции совместными усилиями Евросоюза, Индии, Китая, Южной Кореи, России, США и Японии.
Этот термоядерный реактор, пусть ещё не промышленный, а экспериментальный, должен впервые продемонстрировать работоспособность и оправданность технологии. Если удастся решить ряд технических проблем. ELM - одна из них.
Такие потоки, несмотря на ограждающее магнитное поле, вызывают ускоренную эрозию стенок реактора, из-за чего их придётся довольно часто менять. А это - колоссальные расходы, ставящие под сомнение дешевизну энергии синтеза. К тому же, материал со стенок загрязняет плазму, снижая эффективность реактора.
Новая работа, выполненная в General Atomics, показывает путь решения проблемы: оказывается, дополнительное маленькое резонансное магнитное поле, вырабатываемое специальными катушками, расположенными в реакторе, создаёт "хаотическое" вмешательство на краю плазмы, которое мешает формироваться потокам, способным разрушать стенки.
Разрез международного термоядерного реактора ITER,
который должен быть построен к 2014-2015 году
(иллюстрация с сайта iter.org).
22 мая 2006