Věda

Voda dokáže ochránit molekuly!

Voda dokáže ochránit molekuly!

Výzkum toho, jak záření a okolní prostředí ovlivňuje jednotlivé molekuly, se v posledních dvou dekádách ukázal jako značně komplikovaná záležitost. Nyní však přišli čeští vědci s novou experimentální technikou. Ke zkoumání stačí jen několik molekul vody.

Nová metoda, s níž přišli vědci z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského Akademie věd ČR v Praze, umožní například porozumět tomu, jaké má účinky radiace na samotné zkoumané molekuly. Zároveň je možné pozorovat efekty vyvolané okolními molekulami vody.

Jak se připravují vzorky?
Biomolekuly obklopí experti molekulami vody, jejichž počet lze poměrně snadno regulovat. Proces přípravy tzv. mikro-hydratovaných molekul, s nimiž poté provádějí vědci příslušné experimenty, probíhá v zařízení zvaném aparatura CLUB, jímž je Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského vybaven.
Biomolekuly jsou chemické sloučeniny nezbytné pro existenci všech forem života. Zkoumání vlivu radiace je důležité, neboť působením záření vznikají zhoubné nádory. Právě rakovina spolu s nemocemi oběhové soustavy patří mezi nejčastější příčiny smrti v EU.

Úskalí dosavadních metod
Dosud jsou studovány účinky radiace na molekuly DNA na vzorcích v biologických roztocích. Tato metoda má však řadu nedostatků. Ten nejvážnější spočívá v tom, že mnoho studovaných procesů probíhá zároveň. Jelikož od sebe není možné odlišit jednotlivé vlivy, zůstává vědcům utajena spousta detailů.
Biomolekuly je též možno izolovat a podrobit zkoumání ve vakuu. Při této metodě však nebylo možné odhalit, jaký vliv má na ničivé radiační procesy okolní prostředí.
Nová technika v podstatě využívá potenciálu obou dvou zmíněných metod. Bere si z každé to nejlepší. Vzorek obsahuje jedinou biomolekulu obklopenou několika molekulami vody, což umožňuje studovat škodlivé efekty záření na molekulové úrovni, i efekty, jež způsobuje okolí, tedy zmíněné přidané molekuly vody.

Ochranná moc vody
Vědcům se podařilo demonstrovat ochranný vliv molekul vody při vzájemném působení nukleových kyselin s elektrony (zářením).
V prvních experimentech s využitím nové metody se vědci zaměřili na destrukci nukleových kyselin pomalými elektrony. Energetické záření dopadající na živou tkáň vytváří obrovské množství pomalých elektronů.
Tyto elektrony způsobují poškozování nukleových kyselin – základních stavebních kamenů DNA, které jsou nositeli genetické informace.
Ukázalo se, že izolované nukleové kyseliny jsou ničeny velmi efektivně. Vědci však přišli se zjištěním, že přítomnost několika málo molekul vody vede ke stabilizaci nukleových kyselin. Ty jsou tak díky nim chráněny vůči rozpadu způsobenému dopadem záření (elektronu).
„Výsledek je důležitý pro porozumění poškození DNA způsobeného ionizujícím zářením,“ uvedl jeden z autorů nové metody molekulární fyzik Jaroslav Kočišek.

Více z Věda

Změří každému teplotu

Věda10.7.2020

Společnost Boston Dynamics vylepšuje své robopsy pro boj proti koronaviru

Věda7.7.2020

Proč chyběla pohřbeným vězňům temena lebek?

Věda3.7.2020

Tábor odjel z Tábora pryč

Věda30.6.2020

Cesta do vesmíru je opět volná

Věda26.6.2020

Pozoruhodná encyklopedie začala vznikat před 360 lety

Věda23.6.2020

Nový Peugeot 2008: Svůdný a chytrý

Věda19.6.2020

Chytré české nabíječky elektromobilů samy komunikují se sítí

Věda16.6.2020

Žil na Madagaskaru

Věda12.6.2020
Věda
Časopis, který by vás mohl zajímat