galéria megtekintése

Szent-Györgyi megmutatta az utat, ők most megkapták a Nobel-díjat

2 komment

Hargitai Miklós

A fizika után – ahol egy kissé szárazabb, anyagtudományi szakterületre hullott idén a díjeső – a kémiában igazán trendi irányzatot jutalmazott a Nobel-bizottság: Jean-Pierre Sauvage francia, Sir J. Fraser Stoddart brit és Bernard L. Feringa holland kutató kapta megosztva a díjat a molekuláris eszközök tervezéséért és szintéziséért.

Ez az a ritka eset a tudományban, amikor a név ugyanazt takarja, amire az átlagember az elnevezés alapján gondol: itt tényleg valódi, de molekuláris méretű és a molekulák világában tevékenykedő gépekről és szerkezetekről van szó.

A díjazottak egyike, a francia Jean-Pierre Sauvage. Szent-Györgyi Albert nyomdokain
A díjazottak egyike, a francia Jean-Pierre Sauvage. Szent-Györgyi Albert nyomdokain
Vincent Kessler / Reuters

A downsizing, vagyis a méretcsökkentés a „valódi" autóiparban is az egyik legegyértelműbb trend, és valójában a molekuláris szintű eszközök kifejlesztésénél is ugyanaz a cél, csak a motiváció más: nem a környezetszennyezés csökkentése, hanem olyan feladatok ellátása, amelyeket csak kis méretben lehet megoldani.

 

– A molekuláris eszköz kifejezés azt jelenti, hogy

molekulák működnek eszközként vagy gépként: motorokról, kapcsolókról, szelepekről, információtárolókról van szó molekuláris léptékben

– hangsúlyozta kérdésünkre Csehi András, a Debreceni Egyetem elméleti fizikai tanszékének adjunktusa, akinek (kutatótársaival, Halász Gáborral és Vibók Ágnessel) a közelmúltban jelent meg publikációja a témáról a Fizikai Szemlében: elméleti számításokat végeztek különféle molekulák molekuláris eszközökben történő alkalmazhatóságáról. Mint kifejtette, a molekuláris eszközök a fizika és a kémia határterületét jelentik, sőt az informatikához is szorosan kapcsolódnak, már csak az említett számítások miatt is.

A díj indoklása szerint egymásra épülő eredményeket ismertek most el. Sauvage hozta létre az első gépszerű molekula-formációt, amikor 1983-ban két gyűrű formájú molekulát úgy kapcsolt össze, hogy képesek legyenek egymáshoz képest elmozdulni. Stoddart 1991-ben előállította a rotaxánt (egy mindkét végén lezárt tengely, rajta egy gyűrűvel), amely többek között a molekuláris liftnek nevezett szerkezetben és a molekuláris chipekben is használatos. Feringa 1999-ben az első molekuláris motort alkotta meg.

-A molekuláris szerkezetek valamilyen külső inger, például fény, elektromosság vagy hő hatására lépnek működésbe. Kétállású kapcsolóként lehetővé teszik például információk tárolását, itt a két állapot két bitnek (információegységnek) felel meg. A molekuláris szelepek gyógyszerek felszívódását szabályozhatják úgy, hogy a sejtfalba építve külső ingerre átjárhatóvá válnak – említett gyakorlati alkalmazási lehetőségeket Csehi András.

Nyitray László, az ELTE biokémiai tanszékének vezetője a működési elv felől világította meg a díjazott eredmények lényegét. Egy autó motorja kémiai energiát alakít mechanikus munkává –ugyanezt teszik a motorfehérjék is az izomban, és ugyanerre képes egy molekuláris motor is, a hagyományos belső égésű motorokénál sokkal jobb, 40-50 százalékos energiaátalakítási hatásfokkal. A minta a természet: az élő szervezetekben forgó motorra akad példa (a szerkezet nem halad, hanem ATP-t szintetizál), kerékre viszont nincs; a díjazott kutatók viszont mindezt megvalósították az általuk tervezett molekuláris eszközökben.

Van magyar kapcsolat is. Szent-Györgyi Albertről nagyjából mindenki tudja, hogy a C-vitamin hatásmechanizmusának feltárásáért Nobel díjat kapott (máig ő az egyetlen magyar természettudós, akit Magyarországon ért az elismerés) – az viszont kevéssé ismert, hogy kaphatott volna egy másik, hasonlóan fontos munkájáért is, ami érintkezik a most kitüntetettek szakterületével. Szent-Györgyi írta le, hogyan bomlanak le a szénhidrátok szén-dioxiddá és vízzé a szervezetünkben, energiát termelve az élő sejtek számára:

a folyamatot a világ nagy része Szent-Györgyi-Krebs-ciklusnak hívja, csak nálunk tanítják valamiért citromsavciklus néven.

Szintén ő jött rá (Straub F. Brunóval, a Magyar Népköztársaság későbbi utolsó elnökével együtt), hogyan lesz az izomműködés során munkavégzés a fenti úton nyert a kémiai energiából. Szent-Györgyi és Straub azonosította az aktin nevű fehérjét, majd Szent-Györgyi a másik főszereplőt, a miozint: az izmok összehúzódása során az aktin a sín, a miozin pedig a motor, és a mozgáshoz az ATP (adenozin-trifoszfát) foszfátcsoportjai közötti kötésekben raktározódó energia szolgáltatja az üzemanyagot. Szent-Györgyi Albert egy olyan fehérjemotort talált, amely nélkül meg sem tudnánk mozdulni, és amely szoros rokonságban áll a molekuláris gépezetekkel: ha már nem lett volna díjazott a felfedezés idején, akkor ez a találat minden bizonnyal Nobel-díjat ért volna

NOL Piactér
Bejelentkezés
Bejelentkezés Bejelentkezés Facebook azonosítóval

Regisztrálok E-mail aktiválás Jelszóemlékeztető

Tisztelt Olvasó!

A nol.hu a továbbiakban archívumként működik, a tartalma nem frissül, és az egyes írások nem kommentelhetőek.

Mediaworks Hungary Zrt.