Ученые случайно создали самый маленький и самый тугой узел в мире

Недавно ученые случайно завязали самый маленький и самый тугой узел из всех зарегистрированных – он содержал всего 54 атома. Микроскопическая закрутка имеет форму трилистника, простейшего типа нетривиального узла, с тремя переплетенными пересечениями и без свободных концов. Согласно новой статье, опубликованной 2 января в журнале Nature Communications, недавно образовавшийся "металлический узел" содержит золото и даже завязывается сам.

• Арктические "зомби-вирусы" могут спровоцировать новую мировую пандемию, — The Guardian

Детали

Соавтор исследования, химик из Университета Западного Онтарио Ричард Пуддефатт рассказал, что изначально исследователи пытались связать углеродные структуры с ацителенидами золота – классом химических соединений. Во время этого процесса одна из реакций дала золотую цепочку, которая связалась в клубок, похожий на трилистник клевера. По словам ученого, это сложная система, и исследователи не понимают, как это происходит.

Согласно исследованию, этот узел был чрезвычайно крохотным, а также был самым туго завязанным. Плотность узла измеряется его соотношением основной цепи с пересечениями (BCR), причем наименьшее значение означает более плотный узел. Предыдущий самый тугой узел имел соотношение BCR 24, но этот новый трилистник превзошел его с BCR 23. В своем исследовании ученые отмечают:

Молекулярные узлы, синтез которых вызывает много проблем, могут играть важную роль в структуре и функции белка, а также полезных молекулярных материалах, чьи свойства зависят от размера узловой структуры.

К примеру, структуры узлов имеют решающее значение для связывания вместе ДНК, РНК и белков, от которых зависит человеческое тело. Узлы-трилистники, в частности, являются основополагающими в теории узлов, поскольку они единственные, которые имеют только три перекрестка, и их можно построить, совмещая с другими узлами. Разгадка тайн узлов также может использоваться в реальном мире, от изготовления более эффективной пластмассы до создания новых типов химиотерапии.

Напомним, что ДНК из глубин океана может помочь революционизировать медицину, энергетику и сельское хозяйство.