Эра биотехники - [3]
Есть фотохромы, у которых время памяти исчисляется годами, у других долями секунды, большинство фотохромов "чувствует" ультрафиолетовое излучение...
А вот о биологических фотоформах заговорили совсем недавно, хотя зависимость биореакций от света известна давно. Даже загар кожи - не что иное, как светозависимая биологическая реакция.
Бактерия изменяет направление своего движения в зависимости от интенсивности и спектрального состава света; в организме имеются белки или их комплексы, отвечающие за преобразование кванта света в такой вид энергии, который может усваиваться или запасаться организмом в процессе его роста и развития. Некоторые из этих белковых образований способны к фотохромии, впрочем, иногда это более простые молекулы, чем белки.
В синезеленых водорослях есть вещество, фикохром, который под светом изменяет зеленый цвет на красный, а в темноте становится зеленым. В других водорослях вещество флавопротеин из синего цвета переходит в желтый под светом, а в темноте возвращается в исходный. Родопсин и хлорофилл в искусственных условиях ведут себя как фотохромы. Есть даже патенты на биологические фотоматериалы, но практического применения они еще не нашли: нетехнологичны!
В 1973 году в одном из научных журналов появилась статья американского и немецкого ученых о том, что в бактериях, живущих в соленых озерах, обнаружен белковый комплекс, похожий на родопсин глаза животных. Эти бактерии - галофильные. "Галос" - соль, "фило" - люблю (племя, род, вид). Вид бактерий, любящих соль, живет в сверхсоленых озерах - в Кара-Богаз-Голе, в Мертвом море, в Великих соленых озерах США. Кто пролетал над Краснове деком, мог видеть синие, желтые, красные, вишневые, фиолетовые пятна озер. Цвет им придают галофильные бактерии. Если озеро фиолетовое, то в нем наверняка обитают бактерии с бактериальным родопсином или. как принято его сейчас называть, бактериородопсином.
Зачем галофилам бактериородопсин? Родопсин глаза (зрительный родопсин) преобразует свет в нервный импульс, хлорофилл листа растений обеспечивает фотосинтез зеленой массы, в фотосинтезирующих бактериях бактериохлорофилл обеспечивает рост и развитие бактерий за счет энергии солнца. В галофилах, имеющих бактериородопсин, происходит преобразование энергии света в энергию для жизни этой бактерии, накапливается АТФ - известный аккумулятор, хранитель и переносчик энергии живой клетки животного и растительного мира планеты Земля.
Галофилы уникальные бактерии. Вероятно, они относятся к архибактериям, то есть к старейшим на планете, и возникли, быть может, десятки миллионов лет назад. Вероятно, тогда было мало кислорода и много солнечного света? Однозначного ответа нет.
Бактерии эти палочкообразной формы, длиной 5-10 микрон. Часть оболочки занимают фиолетовые пятна - участки оболочки, содержащие молекулы бактериородопсина. Под электронным микроскопом видно, что молекулы расположены строго периодично, напоминая плоский кристалл.
Если этот участок оболочки выделить из бактерии, то у нас в руках окажется биологический фотохромный элемент в виде пленки толщиной пять тысячных микрона и площадью около одного микрона. Под воздействием света она из фиолетового превращается в желтую и остается ею, пока не выключат свет. В темноте за одну сотую секунды возвращается в свое исходное состояние, становится фиолетовой. Переходы могут повторяться неограниченное количество раз, цикличность такого природного биохрома необычайно высока.
В 1978 году в одном из институтов Биологического центра Академии наук СССР, что расположен в подмосковном городе Пущино, из таких микропленок сделали фотохромную пленку нормального размера. Результаты испытаний удивили специалистов-фототехнологов, которые привыкли видеть в белке нечто неустойчивое, разваливающееся (денатурирующее) при малейшем повышении температуры, требующем специальных условий хранения. Считалось, что биологический фотохром - экзотика. Думали, что он работать в приборах и аппаратах не сможет.
Биохромные пленки оказались необычайно устойчивыми, выдерживают кипяток, жесткое излучение, действие кислот, мощное лазерное излучение и т. д. Кристаллическая упаковка белковых молекул бактериородопсина не позволяет им разрушаться при самых жестких внешних воздействиях. Это и отличает бактериородопсин от зрительного родопсина, который не кристаллизован и легко распадается на составные части даже под слабым светом.
Выращивают галофилы в специальных культиваторах-люмостатах.
Каждые четыре дня собирают "урожай" в виде биомассы из миллиардов бактерий. Их помещают в обычную воду, и каждая бактерия взрывается в прямом смысле этого слова, ее разрывает избыток соли. Это называется осмотическим шоком. Все органеялы бактерии и ее оболочка распадаются на мельчайшие фрагменты, а участки с бактериородопсином остаются невредимыми. Они тяжелее "мелочи", на которую распалась бактерия, в центрифуге они оседают на дно. Так получают суспензию этих фрагментов биохромных микропленок. Их смешивают с раствором полимера или желатины (она применяется для изготовления обычных фотопленок) и наносят в виде тонкого слоя на стеклянные пластины или на прозрачную ленту. Сегодня это редкий, если не единственный случай, когда автором и производителем фотоматериала является природа.
Монография историка-германиста О.Е. Ореховой предлагает читателю полный анализ рынка прессы ФРГ после объединения Германии, раскрывает динамику тиражных тенденций с 1990 по 2007 гг. и освещает специфику редакционных концепций ведущих органов печатных СМИ ФРГ в условиях рекламно-газетного кризиса начала XXI века. Книга рассчитана на студентов-международников, аспирантов, исследователей-германистов, всех интересующихся историей и современным состоянием печатных органов ФРГ.
Научно-практическое пособие нацелено на развитие системного понимания проблем квалификации преступлений, совершаемых в кредитно-финансовой сфере (финансовых преступлений), на основе действующего уголовного законодательства Российской Федерации, материалов арбитражно-судебной практики, а также трудов ученых в области уголовного, финансового и гражданского права. Для судей, прокуроров, сотрудников правоохранительных органов, преподавателей, аспирантов, студентов экономических и юридических вузов, а также для практиков, интересующихся проблемами экономической безопасности в кредитно-финансовой сфере.
Деревья, как и люди, упорны, изобретательны и способны адаптироваться к любым условиям. Геобиолог Хоуп Джарен, трижды стипендиат программы Фулбрайта, уже более 20 лет изучает деревья, семена, цветки и почву и не перестает удивляться поразительным возможностям растений. Ее книга «Девушка из лаборатории» — автобиография ученого, влюбленного в свою работу. Личная история автора перемежается с увлекательными рассказами о тайной жизни растений. Остроумно и захватывающе Джарен рассказывает о тернистом пути исследователя: о любопытстве как движущей силе научной мысли, о долгих месяцах неудач в попытке собрать необходимые данные, о трудностях в получении финансирования, о верности тех, с кем вместе работаешь, и о радости научного озарения. Этот мировой бестселлер, переведенный на несколько языков, познакомит вас с удивительными примерами жизнестойкости и позволит по-новому взглянуть на мир растений.
Рассмотрены основные характеристики финансового мошенничества, даны предложения по совершенствованию организационных и правовых мер предупреждения данного вида экономических преступлений, на основе исторического и современного зарубежного и отечественного опыта указаны пути совершенствования таких мер. Для сотрудников государственных органов, правоохранительных органов, работников частного сектора экономики, банковской и финансовой сферы, преподавателей высших учебных заведений, широкого круга читателей, интересующихся вопросами организации системы противодействия мошенничеству в кредитно-финансовой сфере.
Каждый день в мире совершаются открытия и принимаются решения, влияющие на наше будущее. Но может ли кто-то предвидеть, что ждет человечество? Возможна ли телепортация (спойлер: да), как изменится климат, каким будет транспорт и что получится, если искусственный интеллект возьмет над нами верх? Станут ли люди счастливее с помощью таблеток и здоровее благодаря лечению с учетом индивидуальной ДНК? Каких чудес техники нам ждать? Каких революций в быту? В этой книге ведущие мировые специалисты во главе с Джимом Аль-Халили, пользуясь знаниями передовой науки, дают читателю представление о том, что его ждет впереди.
"Информатика возникла сравнительно недавно (примерно тридцать лет назад) и по сравнению с другими науками еще совсем молода. Но несмотря на это, в настоящее время она выдвинулась в ряд важнейших областей знания. Причина ее стремительного развития состоит в том, что предмет ее исследования — научная информация, свойства и закономерности ее распространения — приобретает в современном мире исключительно важное значение." - текстовая версия.