Безграничное будущее: нанотехнологическая революция | страница 31
Загадочные цепочки
Следуя совету гида, вы беретесь за две молекулярных шишки белка и тянете. Какое-то мгновение белок сопротивляется, но затем петля освобождается, позволяя другим петлям разрушаться, и вся структура, кажется, разваливается извивающимися кольцами. Совершив небольшие действия и преодолев сопротивление, можно рассмотреть структуру белка: это длинная цепь, если бы вам удалось ее распрямить, она оказалась бы длиннее вас. Каждый сегмент ее цепи имеет одну или несколько торчащих шишек. Если стеклянно-бисерное изображение атомов сделать разноцветным, то белковая цепь будет напоминать яркое ожерелье. Это может быть декоративно красиво, но как все это соединяется? Когда вы тянете, толкаете и крутите, цепь разваливается, крутится и дергается, первоначальная плотная и прочная структура не сохраняется. Возможностей ошибиться в сворачивании цепочки больше, чем в решении кубика Рубика, и теперь, когда сложенная структура исчезла, даже не ясно, как должен выглядеть «правильный» результат. Как исследователи двадцатого века решали пресловутую «проблему свертывания белка»? Дело в том, что они начали строить белковые объекты еще в конце 1980-х годов.
Молекула белка не может восстановить структуру сама по себе, поэтому вы пытаетесь ее сложить. Крепкий захват и мощный рывок немного выпрямляет секцию, но цепь держится вместе и защелкивается снова. Хотя разворачивать ее было легко, но даже стальные мышцы с силой Супермена не могут разорвать эту цепь. Химические связи удивительно крепки, так что пришло время обмануть реальность снова. И вы говорите: «слабый мир на одну секунду». Теперь ваши руки легко разрывают цепь надвое, прежде чем ее сила связи вернется к норме. Вы совершили химическое изменение, но должны быть способы проще, поскольку химики делают свою работу без крошечных сверхсильных рук и меняющих физику приказов. Пока вы пытаетесь соединить оборванные концы разорванной цепочки, они болтаются и ударяются друг о друга. Когда это происходит в третий раз, цепь снова соединяется, такая же сильная, как и раньше. Это похоже на защелкивающиеся детали, но защелки намного прочнее, чем сварная сталь. Современная химия ассемблеров обычно использует другие подходы, но представление о том, как это происходит в реальности, делает идею молекулярной сборки более понятной: поместите необходимые части вместе в правильные позиции, и они соединятся самостоятельно, образуя большую структуру.