В Институте состоялась лекция Сергея Семенова
26 декабря, в понедельник, в Институте органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН состоялась лекция Сергея Семенова (Department of Chemistry and Chemical Biology, Harvard University).
Сергей Семенов в своей лекции «Autocatalytic, bistable, oscillatory networks of biologically relevant organic reactions» рассказал о последних достижениях в области изучения неравновесных систем химических реакций, которые связаны с формированием динамических явлений, таких как периодические осцилляции, бистабильные системы, спонтанное образование паттернов. Неравновесные системы химических реакций также играют важную роль в функционировании живых организмов и, возможно, лежали в основе происхождения жизни. Даже системы реакций простых субстратов могут демонстрировать сложное поведение. Исследования Сергея Семенова, посвященные разработке биологически релевантных систем органических реакций, таких как образование амидов, тиолят-тиоэфирный обмен, тиолят-дисульфидный обмен и др., в этом году были опубликованы в журнале Nature. Авторы показали, что такие системы взаимодействующих органических тиолов и амидов демонстрируют концентрационные осцилляции и бистабильность.
Лекция была чрезвычайно интересной и вызвала живую реакцию аудитории. По окончании лекции молодые ученые и сотрудники Института в течение более часа задавали вопросы и обсуждали материалы приглашенного лектора.
Основой для формирования подобных осцилляций является взаимодействие между тремя субкомпонентами системы: автокаталитическим циклом, который генерирует тиолы и амиды из тиоэфиров и диалкилдисульфидов; триггером, который управляет автокаталитическим ростом; и тормозными процессами, которые позволяют убирать активирующие тиоловые частицы, образующиеся в течение автокаталитического цикла. В отличие от предыдущих исследований, которые показали осцилляции и бистабильность с использованием биомолекул (ферментов, ДНК) или неорганических молекул, имеющих сомнительную биохимическую значимость (например, те, которые используются в реакциях Белоусова-Жаботинского), органические молекулы, которые использовались в работе Сергея имеют отношение к метаболизму и аналогичны тем, которые могли существовать на ранней Земле.
С помощью небольших органических молекул, участвующих в системе органических реакций с автокаталитическим, бистабильным и осциллирующим поведением, можно определить принципы, объясняющие пути, которыми могли возникать динамические системы, имеющие отношение к жизни. Модификации таких систем позволят выяснить влияние молекулярной структуры на динамику систем реакции, и могут способствовать проектированию биомиметических систем, а также синтетических саморегулирующихся и эволюционирующих химических систем.
Сергей Семенов нанес визит и прочитал лекцию в ИОХ РАН по приглашению члена-корреспондента РАН Валентина Павловича Ананикова.
Лекция проф. С. Семенова завершила цикл лекций зарубежных ученых в ИОХ РАН. От имени коллектива Института мы благодарим всех лекторов и будем рады видеть снова в наших стенах.