наука химия

Нобелевскую премию по химии вручили Каролин Р. Бертоцци, Мортену Мелдалу и К. Барри Шарплессу за разработку клик-химии и биоортогональной химии. Барри Шарплесс и Мортен Мелдал заложили основу функциональной формы химии — «химии щелчков», в которой молекулярные строительные блоки быстро и эффективно соединяются друг с другом. Каролин Бертоцци вывела «химию щелчков» на новый уровень и начала использовать ее в живых организмах

«В этом году премия по химии присуждается за то, чтобы не усложнять вопросы, а работать с тем, что легко и непринужденно. Функциональные молекулы могут быть созданы даже простым путем», — говорит председатель Нобелевского комитета по химии Йохан Оквист.

Как отмечают в Нобелевском комитете, данные реакции в настоящее время используются во всем мире для исследования клеток и отслеживания биологических процессов. Используя биоортогональные реакции, исследователи улучшили нацеленность противораковых препаратов, которые в настоящее время проходят клинические испытания. «Щелчковая химия и биоортогональные реакции перенесли химию в эпоху функционализма. Это приносит величайшую пользу человечеству», — резюмировали эксперты.

Мортен Мелдал — датский химик, профессор химии в Копенгагенском университете в Копенгагене. Наиболее известен развитием реакции щелчка CuAAC, параллельно, но независимо от Валерия Фокина и Барри Шарплесса.

Барри Шарплесс — американский ученый-химик, лауреат Нобелевской премии по химии за 2001 год совместно с Редзи Ноери и Уильямом Ноулзом за «исследования, используемые в фармацевтической промышленности — создание хиральных катализаторов окислительно-восстановительных реакций».

Каролин Рут Бертоцци — американский ученый-химик, профессор Стэнфордского университета, бывший директор нанотехнологического исследовательского центра Molecular Foundry в Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли.

Где используют клик-химию и биоортогональную химию

Эффективное сочетание молекул во многом нужно:

1) В фармации – для создания лекарственных субстанций.

"Когда синтезируют лекарственные субстанции, это наиболее "грязная химия". При синтезе 1 кг полезной продукции фармации можно синтезировать до 1 т побочных продуктов. А использование клик-химии позволило сделать эти производства более "зелеными". Там, в сущности, нет отходов"

2) Для изменения природных соединений для медицины, сельского хозяйства.

3) Для изменения материалов. "Это могут быть сорбенты для очистки сточных вод и грунтов, катализаторы, которые используют на производстве и т.п."

Биоортогональная химия используется прежде всего для изучения работы живых организмов. Она ведь позволяет провести химическую реакцию в живом организме. "Можем, например, взять биологическую молекулу, прицепить к ней так называемую метку (это может быть краситель или что-то похожее) и увидеть, как ведет себя в живом организме биологическая молекула, которую хотим исследовать".

Потенциально биоортогональная химия может использоваться для диагностики заболеваний.

Раствор пираньи. Занимательная химия

Раствор пираньи, также известный как травление пираньи, представляет собой смесь серной кислоты (h2so4), воды и перекиси водорода (h2o2), используемые для очистки органических остатков с подложек.

Голубой огонь

Продаются пакетики со специальной солью чисто для подкраски костра.

Алсо: как активировать аккаунт-то?

Резка лука: миф о серной кислоте

Не единожды уже приходилось встречать в интернете, в том числе и на просторах джоя, миф о том, что лакриматорный эффект, наблюдаемый при резке лука связан с тем, что выделяемый из разрушенных клеток лука летучий син-пропантиаль-S-оксид превращается при контакте со слезной жидкостью в серную кислоту, которая и раздражает нервные окончания.

https://joyreactor.cc/post/3644158#comment16968202

https://ar.reactor.cc/post/4661571#comment22306129

https://joyreactor.cc/post/5630162#comment28299100

Однако это объяснение является с точки зрения как химии, так и биохимии полнейшей чушью. Не знаю истоков его возникновения, но, полагаю, что без изнасилования ученым журналиста не обошлось. Возможно "журналист" не совсем внимательно прочитал соответствующий материал [биохимическими предшественниками тиаль-S-оксидов являются сульфеновые кислоты, а воспринять незнакомое sulfenic acid как родное sulfuric acid проще, чем ручку расписать, и уже неважно, что прекурсор /= продукт], а возможно решил, что средний читатель — недалекого ума потребитель пива и телевизора, которому серная кислота ближе и роднее, чем какие-то тиаль-S-оксиды.

Как бы то ни было, корректное научное объяснение [например: https://www.scientificamerican.com/article/what-is-the-chemical-proc/] до сих пор проигрывает неравную битву с псевдонаучным мифом.

Интересно, что недавно миф был изложен мне (как истина!) знакомой кандидатом химических наук и старшим научным сотрудником. Из интереса я спросил: "А как син-пропантиаль-S-оксид превращается при контакте с водой в серную кислоту? Ведь там принципиально разные степени окисления серы…"

И получил приблизительно такой ответ: "Какая разница. Я это в интернете нашла! На серьезном сайте [какой-то американский медиа-ресурс, а-ля NY Times, или что-то подобное]!"

Не менее занимательным оказалось общение по этому поводу с chat-GPT. На первый вопрос он выдал мне ту же чушь о превращении тиаль-S-оксида в серную кислоту. А далее:

Запрос другим пользователем через некоторое время привел к приблизительно такому же результату, с ошибкой и самоисправлением после уточняющих вопросов. Все-таки это лишь продвинутая LLM, и до реального AI еще работать и работать.

Пидоры, помогите судари.

Нашел такую штуку, на сколько я понял - сера.Больше мне Гугл ничего не дал, точнее дал её в пакетах, но что с ней делать, для чего она прошлому владельцу (я то нашел, а он или потерял или выкинул).Что с ней можно полезного сделать ?И почему она в стекле и герметично запаяна....

Что действительно нужно изучать в школе

Ученый Максим Никитин совершил фундаментальное открытие в области генетики

Руководитель направления «Нанобиомедицина» университета «Сириус», заведующий лабораторией МФТИ Максим Никитин открыл механизм «молекулярной коммутации» ДНК, который меняет представления в биологии. Результаты исследования опубликованы в одном из самых авторитетных научных журналов Nature Chemistry.

Открытый фундаментальный феномен может быть ключом к познанию тайн генетики, сложных заболеваний, мгновенной памяти и старения до вопросов возникновения жизни на Земле и ее эволюции. Кроме того, позволит качественно улучшить специфичность генной терапии и безопасность ДНК/РНК-вакцин за счет выявления и снижения побочных реакций на препараты во время лечения.

Более 70 лет считалось, что ДНК хранит и обрабатывает информацию за счет структуры двойной спирали — однозначно соответствующих друг другу (комплементарных) молекулярных цепей. Никитин экспериментально доказал, что для эффективной обработки генетической информации ДНК совершенно не обязательно образовывать двойную спираль. ДНК может хранить и передавать информацию за счет слабоаффинных взаимодействий, реализующихся в том случае, когда молекулы имеют низкое «сродство» друг к другу. Более того, он показал, что так называемая короткая ДНК, даже максимально некомплементарная гену, может регулировать его работу.

Максим Никитин заметил, что в смеси, состоящей из коротких одноцепочечных и некомплементарных друг другу олигонуклеотидов, одновременно будут сосуществовать самые различные их комплексы. Варианты этих взаимодействий определяются «сродством» молекул и в общем случае описываются открытым еще в XIX веке законом действующих масс о зависимости скорости реакции от концентрации участвующих веществ. Такие комплексы будут связаны друг с другом и будут передавать информацию между собой, даже если какие-то два олигонуклеотида не связываются друг с другом напрямую.

Например, в самой простой системе из трех олигонуклеотидов — Х, А и В: если А и В не взаимодействуют друг с другом, они все равно могут передать друг другу информацию через посредника — «коммутатор» Х. При этом каждому из них достаточно взаимодействовать с Х очень слабо: увеличение концентрации А приведет к росту количества комплексов ХА, что снизит число комплексов ХВ, хотя А никак не взаимодействовало с В напрямую. Если же в системе находится большее количество олигонуклеотидов, то можно добиться передачи значительного объема информации.

Для того чтобы доказать, что ДНК может образовывать наборы молекул с практически любыми наперед заданными взаимными аффинностями, в своей статье Максим Никитин показывает экспериментальную реализацию большого разнообразия систем, которые по-разному обрабатывают информацию, начиная с систем, включающих всего три суперкоротких олигонуклеотида длиной в семь азотистых оснований, до ячеек памяти, систем вычисления квадратного корня и др. При этом компьютерное моделирование явления коммутации продемонстрировало устойчивую обработку информации и системой, состоящей из 1 000 олигонуклеотидов. Это позволяет создать 572-битную ячейку обработки информации, что превосходит битность всех существующих электронных компьютеров. Примечательно, что предложенная Никитиным модель концептуально вообще не имеет ограничения по числу взаимодействующих таким образом олигонуклеотидов.

Кроме того, открытое Никитиным явление позволило ему экспериментально показать и другой удивительный, не укладывающийся в современную парадигму молекулярной биологии факт: любая неструктурированная одноцепочечная ДНК может специфично регулировать экспрессию заданного гена безотносительно их взаимной комплементарности. Все зависит от наличия в среде или организме других олигонуклеотидов (также некомплементарных).

Открытый фундаментальный феномен коммутации цепей ДНК имеет важное практическое значение. Он может улучшить специфичность генной терапии и безопасность ДНК/РНК-вакцин за счет выявления и снижения побочных (нецелевых) действий вводимых препаратов. Для этого требуется, конечно, создание программного обеспечения нового поколения, более точно предсказывающего слабоаффинное взаимодействие нуклеиновых кислот, а также анализирующего их вовлечение в различные естественные процессы, принимая во внимание механизм молекулярной коммутации. Но в итоге все это поможет минимизировать риски негативных последствий нецелевого редактирования генома пациента и снизить число нежелательных явлений в процессе лечения.