Поиск эффективных способов переработки пластика сегодня стал одной из ключевых задач устойчивого развития в мире. Новый метод, позволяющий создавать белки с различными структурами, поможет в решении этой проблемы. Исследование опубликовано в журнале Advanced Materials.
Белки — одни из основных органических соединений, из которых состоит наш мир. Это длинные цепочки молекул, или мономеров, известных как аминокислоты. «Белок подобен жемчужной нити, где каждая жемчужина — это аминокислота. Каждая жемчужина имеет свой цвет, и последовательность цветов определяет структуру нити и, следовательно, ее свойства. В природе белковые цепи распадаются на составляющие аминокислоты, и клетки соединяют эти аминокислоты вместе, чтобы сформировать новые белки, то есть они создают новые нити жемчуга с другой цветовой последовательностью», — объясняет Симоне Джавери из Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария), один из авторов исследования.
Ученые попытались воспроизвести этот цикл вне живых организмов. «Мы разделили белки на аминокислоты. Затем мы поместили их в бесклеточную биологическую систему, которая собрала аминокислоты в новые белки с совершенно другими структурами», — рассказал Джавери. Например, ученым удалось превратить шелк в белок, используемый в биомедицинских технологиях. «Когда вы расщепляете и собираете белки таким образом, качество получаемых белков точно такое же, как у недавно синтезированного белка», — добавил Франческо Стеллаччи из Федеральной политехнической школы Лозанны, другой автор исследования.
Удивительно, но этот метод может быть полезен в переработке пластика. Поскольку оба соединения являются полимерами, механизмы, встречающиеся в белках, могут быть применены и к пластику. Однако разработка такого метода потребует времени. «Это потребует кардинально иного мышления. Полимеры — это нити жемчуга, но синтетические полимеры состоят в основном из жемчуга одного цвета, и, когда цвет отличается, последовательность цвета редко имеет значение. Кроме того, у нас нет эффективного способа собрать синтетические полимеры из жемчужин разного цвета, контролируя их последовательность», — отметил Франческо Стеллаччи.
Каждый человек использует в среднем 30 кг пластика в год. Учитывая, что ожидаемая продолжительность жизни в мире в настоящее время составляет примерно 70 лет, каждый человек за свою жизнь выбросит около двух метрических тонн пластика. Это обуславливает постоянный поиск новых способов переработки пластика, и новое исследование может стать шагом на пути к решению этой глобальной проблемы.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
