Молекулы ДНК создают мощные электрические поля
Структура и динамика двойной спирали ДНК влияют на окружающую ее водную оболочку, создавая при этом мощные электрические поля. Новые эксперименты в области сверхбыстрого времени показывают, что первые два слоя воды на поверхности ДНК генерируют электрические поля до 100 мегавольт/см, которые колеблются на фемтосекундной шкале времени и ограничены пространственным размахом порядка 1 нанометра.
Молекулы ДНК являются носителем генетической информации и формируют двойную спираль в природной водной среде. Их структура состоит из двух противоположно закрученных нитей нуклеотидов. Чередование отрицательно заряженных фосфатных групп и полярных единиц сахаров образует основу структуру двойной спирали, которая напрямую взаимодействует с окружающими молекулами воды. Общий отрицательный заряд двойной спирали компенсируется положительно заряженными противоионами, такими, как ионы натрия. Взаимодействие электрических диполей молекул воды с зарядами противоионов и фосфатных групп, подобно полюсам генерирует электрические поля на поверхности ДНК. Такие поля обсуждались и оспаривались последние десятилетия.
Ученым из Института Макса Борна в Берлине удалось впервые определить силы, диапазон и сверхбыструю динамику электрических полей на природной поверхности ДНК.
Эксперименты и подробный теоретический анализ показывают, что молекулы воды в первых двух слоях на поверхности ДНК создают чрезвычайно сильное электрическое поле, тогда как ионные группы и наружный слой воды играют незначительную роль. Пространственный спектр поля составляет примерно 1 нм, его сила достигает значений до 100 мегавольт/см (сто миллионов вольт на сантиметр). Термическое движение молекул воды приводят к флуктуациям поля 25 МВ/см на 300 ФС времени.
Это открытие важно для понимания ключевой роли воды в биологических связующих образованиях, таких, как заряженные клеточные мембраны и поверхностные белки.
Запись Молекулы ДНК создают мощные электрические поля впервые появилась FTimes - актуальные новости сегодня.
Источник: http://ftimes.ru/science-it/41906-molekuly-dnk-sozdayut-moshhnye-elektricheskie-polya.html