Moteur à protéines synthétiques auto-alimenté
“La Tondeuse à gazon” représente une réalisation révolutionnaire en tant que premier moteur moléculaire synthétique capable d’auto-propulsion, tirant son énergie de son action de découpe à travers des protéines, qui sont artificiellement générées par l’IA via DALL-E.
Le corps utilise de minuscules machines composées de protéines pour effectuer des tâches importantes. Ces machines aident notamment à la division cellulaire et au déplacement à l’intérieur des cellules. Maintenant, les scientifiques ont créé leur propre version appelée “La Tondeuse à gazon”. Elle fonctionne comme les machines naturelles en se déplaçant grâce à l’énergie qu’elle tire de la découpe à travers les protéines. Cela pourrait conduire à de nouveaux traitements pour de nombreuses maladies.
Imaginez un aspirateur qui n’a besoin que de la saleté qu’il aspire pour continuer à fonctionner. C’est ce à quoi Nancy Forde, professeure de physique à l’Université Simon Fraser, compare “La Tondeuse à gazon”. Elle et son équipe ont créé ce moteur synthétique. Il tire son énergie des réactions chimiques dans les êtres vivants.
Tous les êtres vivants, des humains aux minuscules bactéries, dépendent de machines à base de protéines pour rester en vie. Ces machines transforment un type d’énergie en forces nécessaires pour des choses comme se déplacer et rester en bonne santé. Les scientifiques de l’USF et de l’UL en Suède ont utilisé ce qu’ils ont appris de l’étude des machines naturelles pour construire “La Tondeuse à gazon”.
Forde “si nous suivons les règles que nous avons apprises en étudiant les molécules de la nature, nous devrions être en mesure de construire des moteurs en utilisant différentes parties de protéines qui fonctionnent comme prévu.”
Les chercheurs ont eu leur idée à partir d’un type de petits moteurs trouvés dans la nature appelés cliquets à ponts brûlés (BBR). Ces moteurs se déplacent dans une direction sur une longue distance en utilisant des substances riches en énergie, ce qui les empêche de reculer. En utilisant cette idée, ils ont fabriqué le premier moteur moléculaire à partir de protéines naturelles, qu’ils ont appelé “La Tondeuse à gazon”.
Comment ressemble “The Lawnmower” ?
Le Lawnmower ressemble à une boule recouverte de trypsine, qui est un type d’enzyme qui aide à décomposer les protéines dans le corps. Lorsqu’il atterrit sur une surface, les “lames” de trypsine adhèrent et découpent les peptides, qui sont des protéines plus courtes, les transformant en énergie. Comme il reste moins de peptides, il y a une sorte de pente qui pousse le Lawnmower vers l'”herbe” de peptides non coupés. Il continue de “tondre” en se déplaçant, allant à des vitesses similaires à celles des moteurs minuscules trouvés dans les êtres vivants. Les chercheurs ont également découvert que s’ils faisaient des motifs d'”herbe” de peptides sur de petites pistes, le Lawnmower pouvait suivre ces pistes.
A. Schéma montrant le Lawnmower se déplaçant à travers un canal contenant des peptides. B. Trajectoires prises par les Lawnmowers sur des champs de peptides, colorées du vert au rouge pour montrer comment leur mouvement change au fil du temps, tel que représenté par Korosec et al.
Le Lawnmower pourrait être extrêmement utile en médecine et en biocomputing. Lorsque les moteurs moléculaires dans nos cellules nerveuses ne fonctionnent pas correctement, cela peut entraîner de nombreuses maladies nerveuses différentes chez l’homme. Si nous comprenons comment ces moteurs fonctionnent normalement et quand les choses tournent mal, nous pourrions être en mesure de mieux traiter des maladies comme la sclérose en plaques et la paraplégie spastique. De plus, nous pourrions les utiliser pour envoyer des médicaments exactement là où ils sont nécessaires dans le corps.
Forde a mentionné que le virus de la grippe agit un peu comme un petit moteur pour se faufiler dans la région autour des cellules et les infecter. Mais et si nous pouvions créer des moteurs synthétiques qui font la même chose, sauf qu’au lieu de causer des infections, ils transportent des médicaments directement aux cellules qui en ont le plus besoin ? Cela pourrait être un moyen puissant de traiter les maladies.
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