развитие химии

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.

«Госуслуги» призвали пользователей поделиться «идеями для развития России». Предложение остановить войну отклонили как «неконструктивное»

Сурс

Портал «Госуслуги» разослал пользователям письма с рассказом о форуме «Сильные идеи для нового времени», на платформе которого «каждый может представить идею, общественно значимую инициативу или проект и внести личный вклад в развитие страны».

Журналистка «Верстки» Маргарита Логинова отправила такие предложения: остановить войну в Украине, провести честные выборы, вернуть свободу СМИ и выпустить из тюрем политических заключенных. Она указала, что благодаря этому «отток населения из малых городов прекратится, благосостояние граждан вырастет и люди станут больше рожать». Предложение Логиновой провисело на платформе около 15 минут и, как пишет журналистка, собрало 15 «плюсиков в поддержку». Но затем его убрали из доступа.

Техподдержка платформы «Сильные идеи для нового времени» ответила Логиновой, что идею «Остановите войну с Украиной» пришлось «изъять из публичного поля», поскольку она «носит острополитический характер и провоцирует развитие неконструктивных дискуссий».

Остальные предложения, следует из поста Логиновой, возражений не вызвали.

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.

Определены реакции, способные зародить жизнь на других планетах

Перебрав все известные химические элементы и различные способы их смешения, команда ученых выделила почти три сотни химических реакций, способных зародить жизнь на экзопланетах. Причем условия в этих мирах совершенно не обязаны быть хоть сколько-то похожими на земные. Новая работа позволит значительно увеличить количество экзопланет, теоретически пригодных для неизвестной нам жизни, а значит, и расширит область ее поисков.

Жизнь на далекой экзопланете — если она там существует — может быть совсем не похожа на ту, к которой мы привыкли на Земле. К тому же, учитывая широкий набор известных нам химических элементов и огромное разнообразие планет во Вселенной и условий на них, будет большим упущением искать жизнь лишь на так называемых землеподобных планетах. Похожим образом думает группа ученых из США и Австралии, решившая определить, какие процессы могли бы привести к появлению жизни в других мирах, существующих в широком диапазоне геохимических и космохимических условий, некоторые из которых существенно отличаются от условий современной Земли.

«Происхождение жизни, по сути, представляет собой процесс возникновения „чего-то из ничего“. Но это „что-то“ не может появиться только один раз. Жизнь сводится к химии и условиям, которые могут генерировать самовоспроизводящуюся модель реакций», — пояснил Бетюль Качар (Betül Kaçar), астробиолог, профессор бактериологии из Университета Вашингтона в Мэдисоне (США) и соавтор исследования.

Тем самым для возникновения жизни в условиях любой планеты должна существовать постоянно воспроизводящаяся относительно простая химическая реакция, продукты которой сами ускоряют эту реакцию. В химии такие реакции называются автокаталитическими. По сути, размножение и рост (то есть деление клеток) живых организмов и есть сложная автокаталитическая реакция. Так, пара особей одного вида, размножаясь, создает новые особи, тоже способные к размножению и ускоряющие эту «реакцию».

Учитывая сходство динамического поведения живых и чисто химических автокаталитических систем, ученые пришли к выводу, что в появлении жизни решающую роль играли одна или несколько простых автокаталитических реакций. Авторы нового исследования решили собрать наиболее полный список таких реакций, найдя 270 вариантов, большинство из которых не включает органические соединения (то есть соединения углерода). Полный список реакций, методы анализа и подробные выводы ученые привели в статье, опубликованной в журнале Journal of the American Chemical Society.

В найденных автокаталитических реакциях участвуют все 18 групп элементов периодической таблицы, включая лантаноиды, актиноиды и даже такие радиоактивные элементы, как торий и уран. При этом условия (температура, давление, кислотность среды и так далее), в которых должны проходить эти реакции, значительно различаются.

Таким образом, анализ существенно увеличил количество вариантов условий на экзопланетах, в которых между простыми химическими соединениями могут самопроизвольно начаться самоподдерживающиеся химические реакции, способные дать начало простейшей жизни.

Остается лишь подобрать для конкретной планеты с конкретными условиями нужную реакцию и попытаться найти молекулы реагентов либо продуктов в ее атмосфере. С другой стороны, авторы исследования отметили, что для некоторых автокаталитических систем требуется эффективное пространственное или временное разделение реагентов и продуктов, позволяющее одновременно протекать основным и вспомогательным реакциям. Это отчасти объясняет, почему природные автокаталитические системы наблюдаются нечасто.

Статья спизжена отсюда

Лауреатами Нобелевской премии по химии 2020 года стали Эмманюэль Шарпентье и Дженнифер Дудна за разработку метода геномного редактирования 

Шарпентье и Дудна долгое время исследовали геном CRISPR/Cas9. Благодаря их разработке исследователи научились изменять ДНК животных, растений и микроорганизмов с чрезвычайно высокой точностью

Для этого ученые используют специальные «генетические ножницы», с помощью которых можно расщепить ДНК. Именно их Шарпентье и открыла в 2011 году. Вместе с Дудной ей удалось воссоздать «ножницы» искусственным путем, а также доказать их действенность

Сейчас геном CRISPR/Cas9 используют для выведения культур, устойчивых к плесени, вредителям и засухе. Кроме того, ученые считают, что «генетические ножницы» — ключ к открытию новых методов лечения рака

Химия-химия вся собака синяя

Голубые собаки на территории химического предприятия в нижегородском Дзержинске могли испачкаться в остатках химических веществ.

Именно так объяснил окрас животных конкурсный управляющий АО «Дзержинское оргстекло» Андрей Мисливец.