Belka to modułowy mikrosamochód. Tworzenie i wykorzystanie na lekcjach biologii dynamicznego modelu procesu syntezy białek Model struktury białek zrób to sam

05.11.2019

Silnik

Oraz chemii teoretycznej i jest wykorzystywana w biotechnologii (przy tworzeniu nowych) oraz w medycynie (w farmacji). Efektywność rozwoju metod prognozowania oceniana jest w ramach ogólnoświatowego eksperymentu, którego wyniki pośrednie są sumowane co dwa lata, począwszy od 1994 roku.

W latach 60. XX wieku amerykański biochemik Christian Anfinsen zaproponował hipotezę termodynamiczną, zgodnie z którą atomy cząsteczek białek w warunkach naturalnych są stabilne termodynamicznie, co odpowiada minimalnej energii swobodnej układu. Innymi słowy, białko przybiera określony kształt przestrzenny w wyniku ograniczeń narzuconych przez skład i właściwości fizykochemiczne, które je tworzą.

Z kolei cząsteczki białek o podobnej budowie przestrzennej zwykle pełnią podobną rolę biologiczną w procesach na poziomie komórkowym. Zatem strukturę białka można uznać za ogniwo pośrednie między składem chemicznym (strukturą pierwotną) a funkcją białka.

Większość dzisiejszych sekwencji aminokwasowych białek uzyskuje się poprzez translację genów z sekwencji nukleotydów, które są określane w ramach projektów badawczych na dużą skalę, takich jak Human Genome Project.

Jednocześnie metody eksperymentalnego wyznaczania struktury białek są technologicznie złożone, kosztowne i znacznie (o ponad dwa rzędy wielkości) odstają produktywnie od metod określania składu chemicznego. Według stanu na marzec 2010 roku w publicznych bazach danych zdeponowano prawie 10 000 000 sekwencji białek, a liczba ta stale rośnie w szybkim tempie, mimo że dzięki wysiłkom największych światowych ośrodków genetyki strukturalnej wypełniono jedynie 60 000 struktur w scentralizowanej bazie danych struktur białkowych. Przyjmuje się, że lukę między liczbą sekwencji a strukturą białek można wypełnić tylko metodą teoretyczny przewidywania struktury białek.

Rozwiązanie tego problemu oznacza otwarcie szerokich możliwości wprowadzania i doskonalenia różnych biotechnologii (dziś komputerowe przewidywanie struktury białek jest wykorzystywane w biologii i medycynie, w szczególności przy opracowywaniu leków).

Znajomość struktury białek może sugerować potencjalnych partnerów interakcji białek, a tym samym zachęcać badaczy do opracowywania lub ulepszania nowych, wyjaśniać mutacje, a pośrednio pomagać w określaniu miejsca mutacji do zmiany określonych fenotypów.

Metody przewidywania struktury białek

Przewidywanie struktury białek jest trudne z wielu powodów:

Po pierwsze, liczba możliwych konfiguracji przestrzennych białek jest dość duża,
Po drugie, fizyczne podstawy powstawania struktur białkowych i ich stabilności nie są jeszcze w pełni poznane.

Aby odnieść sukces w budowaniu modelu przewidywania struktury białek, należy najpierw opracować strategię efektywnej odbudowy przestrzeni możliwych struktur i wybrać najbardziej prawdopodobnych kandydatów na strukturę natywną.

Obecnie istnieją dwie główne, koncepcyjnie różne metody zawężania przestrzeni poszukiwań konformacji strukturalnych białek:

Pierwszy typ metod przewidywania wykorzystuje założenie, że pożądana struktura białka może być podobna do jednej lub więcej znanych struktur białkowych lub przynajmniej składać się z elementarnych bloków budulcowych takich białek.

Metody przewidywania drugiego typu nie używaj informacje o znanych strukturach, oparte głównie na uproszczonych potencjałach energetycznych, z wykorzystaniem przybliżonych strategii poszukiwania minimum krajobrazu energetycznego do modelowania.

Prognozy struktury białek z próbki (szablon)

Jeżeli wśród znanych struktur białkowych uda się znaleźć takie, co do których można założyć, że mogą być w pewnym stopniu podobne do przedmiotu modelowania (predykcji), to można je wykorzystać jako szablon (próbkę) do budowanie modelu. Ta metoda modelowania homologii nazywana jest „przewidywaniem struktury białka z próbki (z szablonu”) (modelowanie oparte na szablonach).

Szablony predykcji można znaleźć za pomocą bezpośredniego porównania sekwencji aminokwasów (metody modelowania porównawczego) lub bardziej złożonych metod rozpoznawania strukturalnie podobnych białek o niewielkim lub prawie niewykrywalnym podobieństwie sekwencji (metody rozpoznawania fałd / wątków).

Ostatnia grupa metod opiera się na zasadzie, że struktura jest ewolucyjnie konserwowana, w przeciwieństwie do sekwencji, i czasami możliwe jest znalezienie powiązanych białek o odmiennych sekwencjach, a następnie próba „prześledzenia” sekwencji białka docelowego poprzez strukturę matrycy . Teoretycznie takie białka można zidentyfikować konstruując i porównując profile sekwencji pożądanego białka i znanych struktur.

Przewidywanie struktury białka na podstawie próbki (szablonu) ma ogromny potencjał praktyczny, ponieważ jeśli struktura jest znana co najmniej jedno białko z rodziny, więc możesz spróbować zbudować modele dla prawie każdego białka z tej rodziny. W miarę zapełniania się bazy danych struktur modelowanie to staje się możliwe dla coraz większej liczby białek.

Bezszablonowe metody przewidywania struktury białek

Jeśli jedna z powyższych metod nie znajdzie szablonu do przewidywania struktury białka, w takiej sytuacji stosuje się metody bez szablonów / de novo. Metody przewidywania bez szablonów obejmują metody fragmentacyjne i metody czysto fizyczne.

Bezszablonowe przewidywanie struktury białek za pomocą dynamiki molekularnej z funkcją energii (w szczególności dynamiki molekularnej i metody Monte Carlo, wykorzystującej zalety obliczeń rozproszonych i równoległych), która uwzględnia szczegóły interakcji na poziomie atomowym , jest dziś praktycznie nie do zrealizowania ze względu na duże wymagania co do zasobów obliczeniowych. Z tego powodu większość metod ab initio wykorzystuje uproszczoną strukturę atomową białek.

Z powodzeniem przewidziano fałdowanie małych alfa-helikalnych domen białkowych, np. Białkowych in silico. Dzięki zastosowaniu hybrydowych metod przewidywania, które łączą standardową dynamikę molekularną z mechaniką kwantową, zbadano stany elektronowe wizualnego barwnika rodopsyny.

Metody przewidywania struktury białek bez szablonów są mniej wiarygodne niż metody szablonowe, ale pozwalają konstruować modele, które mają ogólny forma (angielski - Fold), zbliżona do natywnej struktury pożądanego białka.

Notatki

Uwagi i wyjaśnienia do artykułu „Przewidywanie struktury białek (modelowanie)”.

Białko, białko, białko - wielkocząsteczkowa substancja organiczna składająca się z alfa-aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi (powstającymi, gdy grupa aminowa jednego aminokwasu i grupa karboksylowa innego aminokwasu reagują z uwolnieniem cząsteczki wody). Istnieją dwie klasy białek: białko proste, które podczas hydrolizy rozkłada się wyłącznie na aminokwasy, oraz białko złożone (holoproteina, proteid) zawierające grupę prostetyczną (podklasa kofaktorów), podczas hydrolizy białka złożonego, dodatkowo do aminokwasów uwalniana jest część niebiałkowa lub produkty jej rozpadu. Białka enzymatyczne przyspieszają (katalizują) przebieg reakcji biochemicznych, mając znaczący wpływ na procesy metaboliczne. Poszczególne białka pełnią funkcje mechaniczne lub strukturalne, tworząc cytoszkielet zachowujący kształt komórek. Białka odgrywają między innymi kluczową rolę w systemach sygnalizacji komórkowej, w odpowiedzi immunologicznej iw cyklu komórkowym. Białka są podstawą budowy tkanki mięśniowej, komórek, tkanek i narządów u człowieka.
Modelowanie molekularne, MM, Modelowanie molekularne to zbiorcza nazwa metod badania właściwości i struktury cząsteczek z wykorzystaniem technologii komputerowej i późniejszej wizualizacji wyników, co w rezultacie zapewnia ich trójwymiarową reprezentację w warunkach określonych w obliczeniach.
in silico - termin oznaczający komputerową symulację (modelowanie) eksperymentu, najczęściej biologicznego. Korzenie terminu in silico prowadzić do warunków in vitro(in vitro) i na żywo(w żywym organizmie). w silicio dosłownie oznacza „w krzemie”, symbolizując tym samym krzem jako materiał półprzewodnikowy, który odgrywa ważną rolę w tworzeniu krzemowych mikroukładów wykorzystywanych w produkcji sprzętu komputerowego.
Projekt wiewiórki, projektowanie białek to racjonalna konstrukcja nowych cząsteczek białka zwiniętych w docelową strukturę białka w celu zaprojektowania jego nowych funkcji i / lub zachowania. Dzięki takiemu projektowi białka mogą być opracowywane zarówno na nowo (nowe białko), jak i poprzez zmianę istniejących, w oparciu o znaną strukturę białka i jego sekwencję (rekonstrukcja).
Struktura trzeciorzędowa, struktura trójwymiarowa - struktura przestrzenna (w tym konformacja) całej cząsteczki białka, kolejna makrocząsteczka składająca się z pojedynczego łańcucha.
Bioinformatyka- zestaw podejść i metod stosowanych w szczególności w biofizyce, biochemii, ekologii, w tym matematyczne metody analizy komputerowej w genomice porównawczej, opracowywanie programów i algorytmów przewidywania struktury przestrzennej biopolimerów, strategie badawcze, odpowiednie metodyki obliczeniowe, jak a także ogólną złożoność informacyjną zarządzania systemami biologicznymi. Bioinformatyka wykorzystuje metody matematyki stosowanej, informatyki i statystyki.
Enzymy, enzymy, enzymy - z reguły cząsteczki białek lub rybozymy (cząsteczki RNA) lub ich kompleksy, które katalizują (przyspieszają) reakcje chemiczne w układach żywych. Enzymy, podobnie jak wszystkie białka, są syntetyzowane jako liniowe łańcuchy aminokwasów, które fałdują się w określony sposób. Każda sekwencja aminokwasów fałduje się w szczególny sposób, w wyniku czego powstająca globula (cząsteczka) białka ma unikalne właściwości. Enzymy są obecne we wszystkich żywych komórkach i przyczyniają się do przekształcania niektórych substancji w inne. Aktywność enzymatyczna może być regulowana przez inhibitory i aktywatory (inhibitory maleją, aktywatory rosną). Ze względu na rodzaj katalizowanych reakcji enzymy dzielą się na sześć klas: oksydoreduktazy, transferazy, hydrolazy, liazy, izomerazy i ligazy. Do realizacji katalizy poszczególne enzymy wymagają składników o charakterze niebiałkowym – kofaktorów. Kofaktorami mogą być zarówno cząsteczki nieorganiczne (skupiska żelazowo-siarkowe, w tym jony metali), jak i organiczne (w tym hem, flawina). Organiczne kofaktory, które są silnie związane z enzymem, nazywane są grupami prostetycznymi. Organiczne kofaktory, które można oddzielić od enzymu, nazywane są koenzymami.
Krytyczna ocena przewidywania struktur białek, Critical Assessment of Protein Structure Prediction, CASP to zakrojony na szeroką skalę eksperyment dotyczący przewidywania struktur białek, który jest uważany za ogólnoświatową konkurencję w nauce o modelowaniu strukturalnym. Głównym celem CASP jest koordynacja wysiłków na rzecz doskonalenia metod określania trójwymiarowej struktury białek na podstawie ich sekwencji aminokwasowych. W ramach CASP następuje obiektywne testowanie metod przewidywania struktur białek, a następnie niezależna ocena modelowania strukturalnego. W eksperymencie na bieżąco uczestniczy ponad 100 grup badawczych.
Christiana Boehmera Anfinsena, Christian Boehmer Anfinsen (1916 - 1995) - amerykański biochemik, Nagroda Nobla w dziedzinie chemii 1972 (wraz ze Stanfordem Moore'em i Williamem Steinem), „za pracę nad ustaleniem związku między sekwencją aminokwasową rybonukleazy A a jej biologicznie aktywną konformacją”.
Struktura- przestrzenne rozmieszczenie atomów w cząsteczce o określonej konfiguracji, spowodowane rotacją wokół jednego lub więcej pojedynczych wiązań sigma.
Aminokwas to związek organiczny będący budulcem struktur białkowych, włókien mięśniowych. Organizm wykorzystuje aminokwasy do własnego wzrostu, wzmocnienia i naprawy, do produkcji różnych hormonów, enzymów i przeciwciał.
Kwas dezoksyrybonukleinowy, DNA, kwas dezoksyrybonukleinowy, DNA to jedna z trzech głównych makrocząsteczek (dwa inne RNA i białka), która zapewnia przechowywanie, przekazywanie z pokolenia na pokolenie i realizację programu genetycznego dla rozwoju i funkcjonowania organizmów żywych. DNA przechowuje informacje o budowie różnych typów RNA i białek. Z chemicznego punktu widzenia DNA jest długą polimeryczną cząsteczką składającą się z powtarzających się bloków - nukleotydów. Każdy nukleotyd składa się z zasady azotowej (cytozyny, tyminy, guaniny i adeniny), cukru (dezoksyrybozy) i grupy fosforanowej. Wiązania między nukleotydami w łańcuchu są tworzone przez dezoksyrybozę i grupę fosforanową. W zdecydowanej większości przypadków (z wyjątkiem pojedynczych wirusów zawierających jednoniciowy DNA) makrocząsteczka DNA składa się z dwóch łańcuchów zorientowanych względem siebie zasadami azotowymi. Łańcuchy przeplatają się ze sobą w formie spirali, stąd nazwa struktury cząsteczki DNA – „podwójna helisa”.
, The Human Genome Project, The Human Genome Project, HGP to międzynarodowy projekt badawczy, którego głównym celem było określenie sekwencji nukleotydów tworzących DNA oraz zidentyfikowanie 20-25 tysięcy genów w ludzkim genomie. Projekt rozpoczął się w 1990 r. pod auspicjami US National Institutes of Health, w 2000 r. opublikowano roboczy projekt struktury genomu, w 2003 r. pełny genom. Większość sekwencjonowania przeprowadzono na uniwersytetach iw ośrodkach badawczych w Stanach Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii i Kanadzie.
Bank danych o białkach, PDB to baza danych trójwymiarowych struktur białek i kwasów nukleinowych uzyskanych za pomocą krystalografii rentgenowskiej lub spektroskopii NMR. PDB jest jednym z najważniejszych zasobów dla naukowców zajmujących się biologią strukturalną.
przeciwciała, immunoglobuliny, IG, przeciwciała, Ab, immunoglobuliny, Ig, to klasa złożonych białek glikoproteinowych obecnych jako rozpuszczalne cząsteczki w płynie tkankowym i surowicy krwi, w postaci receptorów związanych z błoną na powierzchni limfocytów B. Przeciwciała są wysoce selektywne w wiązaniu się z określonymi typami cząsteczek (które w związku z tym nazywane są antygenami). U ludzi wyróżnia się pięć klas przeciwciał (immunoglobulin), różniących się budową i składem aminokwasowym łańcuchów ciężkich oraz pełnionymi funkcjami efektorowymi – IgG, IgA, IgM, IgD i IgE. Przeciwciała są najważniejszym czynnikiem odporności swoistej; są wykorzystywane przez układ odpornościowy do identyfikacji i neutralizacji ciał obcych, w tym wirusów i bakterii.
Fenotyp(z greckiego `6, ^ 5, ^ 3, _7, ` 9, - „odkrywam, manifestuję” i ` 4, a3, ` 0, _9, ` 2, - „przykład, próbka, wzór”) - a zespół cech charakterystycznych dla jednostki na pewnym etapie rozwoju (w wyniku ontogenezy). Fenotyp powstaje na podstawie genotypu, w którym pośredniczy szereg czynników środowiskowych.
Złoczyńca jest tkankowo specyficznym białkiem o masie cząsteczkowej 92,5 kDa, które wiąże włókna aktynowe rąbków szczoteczkowych. Villin zawiera powtarzające się domeny podobne do gelsoliny, zwieńczone małą (8,5 kDa) „głową” na C-końcu, składające się z szybko i niezależnie tworzących trójniciowych sekwencji stabilizowanych przez oddziaływania hydrofobowe. Funkcje villina nie są do końca poznane, ale przyjmuje się, że bierze on udział w zarodkowaniu, formowaniu, łączeniu w wiązki i cięciu włókien aktynowych.

Podczas pisania artykułu na temat struktury białka, a także metod przewidywania (symulowania) struktury białka, materiały z informacyjnych i referencyjnych portali internetowych, serwisów informacyjnych NCBI.NLM.NIH.gov, ProteinStructures.com, Stanford. edu, ScienceDaily zostały wykorzystane jako źródła.com, Genome.gov, FASTA.Bioch.Virginia.edu, FEN.NSU.ru, SGU.ru, VIGG.ru, Wikipedia, a także następujące publikacje:

Ginter EK „Genetyka medyczna. Literatura edukacyjna dla studentów uczelni medycznych. Wydawnictwo „Medycyna”, 2003, Moskwa,
Skalny A. V., Rudakov I. A. „Biopierwiastki w medycynie” Wydawnictwo „Onyks”, 2004, Moskwa,
Mulberg A. A. „Wiewiórka składana” Wydawnictwo „Wydawnictwo Uniwersytetu Państwowego w Petersburgu”, 2004, Petersburg,
Stefanov VE, Mavropulo-Stolyarenko GR „Analiza struktury białek metodami bioinformatycznymi”. Wydawnictwo „Złota sekcja”, 2007, Petersburg,
Konichev A. S., Sevastyanova GA „Biologia molekularna. Wykształcenie wyższe zawodowe”. Wydawnictwo „Akademia”, 2008, Moskwa,
Novoseletsky V. (redaktor) „Struktura i funkcja białek. Zastosowanie metod bioinformatycznych. Prowadzony przez Daniela Johna Rigdena. Wydawnictwo „URSS”, 2014, Moskwa. (1 głosów, średnia: 5,00 z 5)

Jak zostać kręgiem projektantów samochodów? Jakie samochody mają być w nim budowane? Jak zorganizować zajęcia? Te i wiele innych pytań zostało poruszonych w ostatnich publikacjach M. L. Larkina i I. F. Ryshkova „Projekt - model - samochód” i „Auto-projektant dla projektanta samochodów!” ("M-K" nr 1, 1979). Przede wszystkim nasi czytelnicy byli zainteresowani techniczną stroną sprawy - urządzeniem modułowego mikrosamochodu. Dziś oferujemy najnowszy rozwój laboratorium autokonstrukcji KYUT Syberyjskiego Oddziału Akademii Nauk ZSRR - mikrosamochód Belka.

Ten mały, elegancki spacerowo-sportowy „jeep” potrafi radykalnie odmienić cały wygląd w zaledwie pół godziny. Warto przestawić dwa, trzy elementy konstrukcyjne – i masz przed sobą buggy. A jeśli istnieje chęć zatrzymania „Wiewiórki” w samochodzie turystycznym, wystarczy zainstalować na niej zdejmowaną markizę-owiewkę. Bez większych trudności zamienia się w lekką ciężarówkę. W razie potrzeby samochód można łatwo zdemontować i złożyć do własnej skrzyni ładunkowej, jak w skrzyni.

Mimo stosunkowo niewielkich rozmiarów („Wiewiórka” swobodnie leży nawet na biurku!), nie jest to zabawka, a prawdziwy samochód. Jego prędkość to około 40 km/h, a paliwo w zbiorniku gazu wystarcza na 100 km.

Jak narodził się pomysł samochodu modułowego? Przede wszystkim nie zadowalał nas termin projektowania i budowy „tradycyjnych” samochodów – nasi chłopcy zdążyli dorosnąć, skończyć szkołę i opuścić klub bez siadania za kierownicą.

Schematy wykorzystujące ramę i nietechnologiczne panele profilowane w warunkach koła również nie były dla nas odpowiednie. Takie konstrukcje, oprócz tego, że ich wykonanie wymaga zbyt wiele czasu i wysiłku, są też absolutnie niezmienne – bardzo trudno jest zrobić kolejną maszynę na bazie starej. Budowa nowego samochodu bez użycia elementów starego jest kosztowna.

1 - resor poprzeczny, 2 - wahacz poprzeczny, 3 - wahadło zawieszenia przedniego, 4 - ucho mocowania zawieszenia przedniego, 5 - rama kręgosłupa, 6 - dźwignia rozruchu silnika, 7 - belka poprzeczna ramy, 8 - ucho mocowania wahadła tylnego zawieszenia, 9 - wahadło tylnego zawieszenia, 10 - tylne koło, 11 - sprężyna wzdłużna, 12 - silnik VP-150.

A ostatnią rzeczą, która skłoniła do podjęcia rozwoju przekształcalnego mikrosamochodu, był problem z przechowywaniem. Liczba naszych opracowań powoli, ale systematycznie rosła; trzymaliśmy kilka samochodów w laboratorium, resztę w garażu. Zainteresowanie nimi zniknęło, ponieważ chłopaki chcieli spróbować swoich sił w budowie własnego samochodu, a stopniowo praca kilku pokoleń członków koła zamieniła się w złom.

Wszystko to sprawiło, że zwróciliśmy się ku całkowicie nowemu pomysłowi - zaprojektowaniu wielozadaniowego samochodu blokowego (modułowego).

Pojawiły się jednak obiekcje: niektórzy uważali, że konstrukcja takiej maszyny postawi młodego projektanta w sztywnych ramach utrudniających ucieczkę twórczej wyobraźni. Ale większość facetów była skłonna myśleć, że tak się nie stanie. Wręcz przeciwnie, ograniczenia projektowe pozwolą młodemu konstruktorowi samochodów wykazać się maksymalną pomysłowością przy opracowywaniu własnej wersji opartej na standardowym zestawie elementów.

Teraz otwórzmy mentalnie box-body i zastanówmy się, co stanowi podstawę autokonstruktora.

Nadwozie ciężarówki Belka to skrzynia złożona z sześciomilimetrowej sklejki i obszyta duraluminiowym narożnikiem. Powyżej znajdują się szczegóły siedzenia kierowcy - oparcia i siedzenia. Są proste - podstawa (sklejka o grubości 6 mm) z naklejoną pianką pokryta jest sztuczną skórą w kolorze czerwonym. Wymiary gabarytowe siedziska 570X300 mm.

Pod detalami siedzenia leży blacha stalowa 720X510 mm o grubości 2 mm, przyklejona z jednej strony gumą falistą - to spód samochodu. Dwanaście otworów Ř 4 mm wzdłuż krawędzi blachy służy do mocowania podłogi do korpusu.

Po zdjęciu spodu znajdziemy pod nim sześć paneli bocznych, które stanowią podstawę karoserii, ponieważ są do nich przymocowane prawie wszystkie pozostałe elementy nadwozia.

Pośrodku pudła, pomiędzy bocznymi panelami, znajduje się miejsce na cztery koła 3.50-5 model V-25 A. Zawierają one osiem felg i dwie piasty z łożyskami oraz osie w komplecie ze sworzniami i drążkami wzdłużnymi.

Jeszcze niżej znajdują się dwa fotele bujane przedniej osi, spawane z rur gazowych o średnicy zewnętrznej 20 mm. Jest też rama pomocnicza, która jednocześnie służy jako podstawa tylnej osi i jej zawieszenia. Spawany jest z rur gazowych Ø 30 mm.

W tym samym nadwoziu ułożona jest również rama kręgosłupa samochodu o przekroju kwadratowym 40 x 40 mm z przyspawanymi do niego występami do mocowania foteli bujanych przedniej i tylnej osi. Pod ramą znajdują się dwie sprężyny (przednia - poprzeczna i tylna - podłużna) oraz cztery drabinki z nakładkami do mocowania zawieszenia do ramy. Paski sprężyn można odebrać z samochodu Moskvich dowolnej marki.

Designerski zestaw zawiera również kierownicę, kolumnę kierownicy ze wspornikami i smyczami oraz drążki poprzeczne z zawiasami. W osobnym pakiecie - przepustnica gaźnika, pedały sprzęgła i hamulca. Na samym dole nadwozia ułożony jest panel maski, przednia szyba, wspornik oparcia tylnego siedzenia (jest to również maska zbiornika paliwa), przednie i tylne błotniki, tablica rozdzielcza oraz dwa stalowe profile narożne 20X20 mm o długości 720 mm . Specjalny schowek zawiera reflektory i światła pozycyjne, światła pozycyjne, linki, prędkościomierz, przełączniki dźwigienkowe, komplet elementów instalacji elektrycznej oraz pakiet elementów złącznych - śrub, wkrętów, podkładek i nakrętek. Nie zapomniano również o kluczach nasadowych i śrubokrętach.

Silnik VP-150 jest zapakowany razem ze zbiornikiem gazu, przewodem paliwowym i rozrusznikiem w osobnym pudełku.

Dostępny komplet części samochodowych. Spróbujmy teraz złożyć jeden z wariantów autokonstruktora, w szczególności mikrosamochód Belka - „jeep”.

Montaż najlepiej rozpocząć od podwozia. W tym celu połóż ramę kręgosłupa na platformie montażowej i połącz z nią obrotowo ramę pomocniczą i wahacze przedniej osi za pomocą dwóch śrub M10. Wkładamy końce przedniej sprężyny poprzecznej do wsporników foteli bujanych przedniej osi i mocujemy jej środek za pomocą dwóch drabinek na ramie.

Wał silnika jest wkładany w lewą tuleję ramy pomocniczej i mocowany do ramy za pomocą dwóch śrub oporowych. Oś koła tocznego z łożyskami i koszykiem jest wsunięta w prawą tuleję ramy pomocniczej. Następnie można zamontować tylną sprężynę podłużną, której jeden koniec powinien znajdować się we wsporniku ramy wahacza podsilnikowego, a drugi zamocowany za pomocą dwóch drabinek na ramie kręgosłupa.

Teraz zacznijmy montować tylne koła. Pierwszym krokiem jest zmontowanie opony z kamerą i obiema tarczami za pomocą trzech śrub i nakrętek oraz napompowanie koła. Koła osadzone są na szpilkach piast tylnej osi wyposażonej w klocki i tarcze hamulcowe. Tylna oś jest więc całkowicie zmontowana.

1 - emblemat, 2 - deska rozdzielcza, 3 - maska, 4 - wspornik oparcia, 5, 17 - ściany boczne błotnika tylnego, 6, 18 - podstawa nadwozia, 7, 13 - osłony boczne, 8, 14 - ściany boczne błotnika przedniego, 9, 15, 16 - przednie i tylne błotniki (wymiary w nawiasach - dla tylnych błotników), 10 - przedni panel, 11 - poszycie, 12 - dolny, 19 - tylny panel.

Kolejnym krokiem jest montaż przedniej osi. Najpierw dwa sworznie obrotowe z półosiami przednich kół są instalowane na pięściach foteli bujanych, mocowane za pomocą czopów i zawleczek. Na półosie nakładane są piasty z wtłoczonymi w nie łożyskami. Montaż przednich kół nie różni się od odpowiednich operacji z tylnymi.

Pozostaje założyć kolumnę kierownicy i drążki boczne, a prace nad podwoziem można uznać za zakończone.

Teraz kolej na ciało. Na początek weź kilka paneli podstawy nadwozia i przymocuj je czteromilimetrowymi śrubami. Następnie montujemy panele boczne, skrzydła z obowiązkowym wstawieniem elementów dźwiękochłonnych. W przedniej i tylnej części nadwozia, w powstałych podczas montażu otworach montujemy dwa narożniki dystansowe i mocujemy je czterema śrubami. Przykręcamy dno do wywinięcia skrzydeł.

Następnie sekwencyjnie mocuje się maskę (nie zapomnij o uszczelkach!), Przednią szybę, tablicę przyrządów (mocowaną za pomocą wkrętów samogwintujących), reflektory i tylne światła pozycyjne. Podsumowując, w gotowej obudowie zainstalowany jest zbiornik gazu, a na desce rozdzielczej zainstalowany jest prędkościomierz, przełączniki dwustabilne i wyłącznik zapłonu. Nadwozie jest prawie zmontowane, pozostaje założyć pedały i manetki sterujące oraz zamontować okablowanie elektryczne.

Teraz można zadokować nadwozie z podwoziem, zainstalować przewody sterujące i przewód gazowy. Samochód „Wiewiórka” - „jeep” jest zmontowany. Możesz ruszyć w drogę.

M. LARKIN, kierownik laboratorium doświadczalnego

modelowanie i projektowanie KYuT SB AS ZSRR

»
Radary naziemne pozwalają kontrolować ścieżkę w kierunku. Podczas lotu z radaru kontrolę i korektę toru wykonuje się w następującej kolejności: 1. Zapytaj kontrolera o pozycję samolotu. 2. Otrzymany azymut przeliczyć na MPS, porównać z ZMPU i wyznaczyć odchylenie boczne MPS = A - (± Δm); BU = MPS - ZMPU. W przypadkach, gdy kąt zbieżności między południkiem...

»
Średni moment obrotowy wirnika wynosi:

»
Podejście po najkrótszej ścieżce przewiduje podejście do danych punktów trasy prostokątnej. Za podstawę konstruowania takiego podejścia przyjmuje się trasę prostokątną. Jednak nie jest wykonywany całkowicie, ale z trawersu LMP lub z jednego z zakrętów. Zejście z trasy i podejście odbywa się w takich samych warunkach i z takimi samymi ograniczeniami jak podejście bezpośrednie.

»
Aby zapobiec przypadkom przedostania się na obszary, na których występują niebezpieczne dla lotów zjawiska meteorologiczne, należy: 1) przed lotem dokładnie przestudiować sytuację meteorologiczną na trasie i obszarach przyległych; 2) określić procedurę unikania niebezpiecznych warunków pogodowych; 3) obserwowania w locie zmian pogody, w szczególności rozwoju zjawisk niebezpiecznych dla lotów; 4) okresowego otrzymywania drogą radiową informacji o stanie...

»
Wzory teorii Glauerta-Locke'a wyprowadza się dla wirnika mającego dowolną liczbę łopatek. Każda łopata jest przymocowana do piasty za pomocą poziomego zawiasu, który umożliwia jej wychylanie się w płaszczyźnie przechodzącej przez oś podłużną łopaty i oś wirnika. Pionowy zawias łopaty, który pozwala jej oscylować w płaszczyźnie obrotu, nie jest brany pod uwagę przy rozważaniu ruchu łopaty. Akord...

»
Model helikoptera Penny (ryc. 54) został opracowany przez amerykańskiego modelarza samolotów D. Burkhama. Ten miniaturowy helikopter z napędem gumowym jest wyposażony w śmigło ogonowe i automatyczną stabilizację. Podstawą modelu jest szyna energetyczna wykonana z drewna sosnowego o długości 114 mm i przekroju 5x5 mm. Płyta piankowa o grubości 5 mm jest przyklejona z boku i zaokrąglona w widoku z boku; okazuje się rodzajem modelowego ciała. Powyżej...

»
Jeśli oś wirnika i c. ponieważ wiatrakowiec leży w płaszczyźnie symetrii wiatrakowca (Rys. 92), to w ustalonym locie po prostej na wiatrakowiec będą działać następujące momenty mocowania: 1) moment na głowicy wirnika zgodnie z równaniem (78); 2) moment od siły poprzecznej równy: 3) w locie silnikowym moment reakcyjny śmigła równy:

»
Obliczenia aerodynamiczne wiatrakowca przeprowadza się w celu określenia jego charakterystyk lotu, takich jak: 1) prędkości poziome – maksymalne i minimalne, bez redukcji; 2) sufit; 3) prędkość wznoszenia; 4) prędkość wzdłuż trajektorii podczas stromego planowania.

»
Puszczanie latawców to ciekawy sport dla dzieci w wieku szkolnym i dorosłych. Obecnie w niektórych krajach odbywają się święta i festiwale latawców. W USA w Bostonie organizują konkurs na najlepszy latawiec. W Japonii corocznie odbywa się narodowy festiwal latawców, na którym wodowane są latawce o długości 20–25 m. Od 1963 roku odbywa się w całej Polsce…

»
Rzuty cylindryczne uzyskuje się przez rzutowanie powierzchni kuli ziemskiej na powierzchnię boczną stycznego lub siecznego cylindra. W zależności od położenia osi walca względem osi obrotu Ziemi rzuty cylindryczne mogą być: 1) normalne - oś walca pokrywa się z osią obrotu Ziemi; 2) poprzeczny - oś walca jest prostopadła do osi obrotu Ziemi; 3) warkocz...

»
Azymut i odległość do samolotu są określane przez kontrolera na ekranie wskaźników, na którym samolot jest przedstawiony jako jasno oświetlony znak. Azymut jest mierzony względem kierunku północnego południka rzeczywistego na skali wskaźnika, która jest zdigitalizowana od 0 do 360°. Zasięg nachylenia do samolotu jest określany na wskaźniku za pomocą pierścieni skali (ryc. 16.1). Dokładność zasięgu...

»
W celu zapewnienia regularności lotów dowódca statku ma prawo podjąć decyzję o starcie, jeżeli ze względu na warunki meteorologiczne nie ma całkowitej pewności co do możliwości lądowania na lotnisku docelowym. Decyzja taka może zostać podjęta tylko przy pełnej gwarancji, że ze względu na warunki pogodowe lądowanie statku powietrznego będzie możliwe na jednym z lotnisk zapasowych, w tym na lotnisku odlotu. Podejmując decyzję o wystartowaniu, może...

»
W praktyce modelowania statków powietrznych najczęściej stosowane są śmigłowce jednowirnikowe. Najprostszy model helikoptera tylko na zasadzie lotu przypomina prototyp, dokładniej byłoby nazwać go „latającym śmigłem”. A wśród modelarzy samolotów nazwa „mucha” stała się silniejsza za takim śmigłem. Najprostszy helikopter - „mucha” (ryc. 51) składa się z dwóch części - śmigła i pręta.

»
Warunki nawigacji statku powietrznego nad terenem niezorientowanym. Obszar o jednolitym tle nazywamy nieorientowanym. Są to tajga, step, pustynia, tundra, rozległe lasy, a także słabo zbadane obszary, dla których nie ma dokładnych map. Nawigacja statku powietrznego nad niezorientowanym terenem charakteryzuje się następującymi warunkami:

»
Prace nad odchyleniem radiowym są wykonywane przez nawigatora w celu ustalenia, skompensowania odchylenia radiowego i sporządzenia harmonogramu resztkowego odchylenia radiowego w następujących przypadkach: 1) podczas instalowania nowego kompasu radiowego lub jego poszczególnych bloków na statku powietrznym; 2) po wykonaniu rutynowej obsługi technicznej, podczas której dokonano wymiany poszczególnych bloków radiokompasu; 3) w przypadku wykrycia błędów w locie w odczytach wskaźnika kursu ...

»
Wysokość lotu H to pionowa odległość statku powietrznego od poziomu przyjętego za punkt odniesienia. Wysokość mierzona jest w metrach. Znajomość wysokości lotu jest niezbędna załodze do utrzymania zadanego profilu lotu i zapobiegania kolizjom samolotu z ziemią i sztucznymi przeszkodami, a także do rozwiązywania niektórych problemów nawigacyjnych. W pilotażu, w zależności od poziomu...

»
Aby sprawdzić NI-50BM przed lotem należy: 1. Włączyć zasilanie AC i DC urządzenia. 2. Włącz i przygotuj się do pracy GEC. Wskazania GIC po koordynacji i odczyty automatycznego przebiegu wskaźnika nawigacyjnego nie powinny różnić się o więcej niż ± 2°. 3. Ustaw MUK=MK samolotu na maszynie kursu i sterowaniu wiatrem. 4. Wprowadź kierunek w generatorze wiatrowym...

»
Tak więc historia zadecydowała, że samolotem, na którym odbył się pierwszy lot człowieka, był balon termiczny. Od dawna zauważono, że zarówno dym, jak i ogrzane powietrze unoszą się do góry. Pierwsze próby zbudowania i latania balonem termicznym sięgają połowy XVIII wieku. Ale wiarygodność tych faktów nie została jeszcze udokumentowana. Jako jeden z pierwszych chciał ich użyć...

»
Do wykonania modelu płatowca DOSAAF (ryc. 18) oprócz papieru, nożyczek, linijki i ołówka potrzebny będzie również klej. Najlepiej użyć kleju PVA i papieru ze szkicowników. Kształt kadłuba jest przenoszony z rysunku przez komórki na papierowy wykrój złożony na pół i wycięty. Następnie skrzydło, ładunek, dźwigar i kil są wycinane w ten sam sposób. Na szablonach części strzałka wskazuje...

»
Kiedy lot rozpoczął się w ciągu dnia, a zakończył w nocy lub odwrotnie, trzeba wiedzieć, o której godzinie samolot spotka się z ciemnością lub świtem i jaki jest czas trwania lotu nocnego. Czas i miejsce spotkania samolotu z ciemnością lub świtem można obliczyć za pomocą NL-10M lub zgodnie z harmonogramem. Rozważ procedurę takiego obliczenia przy użyciu NL-10M.

»
Jeżeli przy projektowaniu wiatrakowca uwzględnia się jego główne cechy charakterystyczne, takie jak: stromy kąt lądowania i małą minimalną prędkość lotu poziomego bez spadku, to doboru średnicy wirnika należy dokonać poprzez ustawienie takiego obciążenia w na jednostkę powierzchni skośnej tarczy wirnika, przy której prędkość pionowa stromego lądowania byłaby bezpieczna. Wartości obciążenia na omiatanym przez wirnik...

»
Wskaźnik nawigacyjny może być używany w locie na następujące sposoby: 1. Metoda kontroli odległości. 2. Metodą kontrolowania pozostałej odległości (metodą zbliżania się strzałek do zera). 3. Metoda współrzędnych warunkowych.

»
Do obliczenia czasu i miejsca spotkania statków powietrznych lecących na kursie kolizyjnym konieczna jest znajomość odległości między samolotami S”, prędkości względem ziemi samolotów W1 i W2 oraz czasu przelotu statku powietrznego punktów odniesienia.

»
Mnożenie i dzielenie liczb na NL-10M odbywa się na skalach 1 i 2 lub 14 i 15. Podczas korzystania z tych skal wartości wydrukowanych na nich liczb można dowolną ilość razy zwiększać lub zmniejszać, wielokrotność dziesięciu. Aby pomnożyć liczby na skalach 1 i 2, potrzebujesz prostokątnego indeksu z liczbą. 10 lub 100 ze skali 2 ustawia się na mnożnik, a po przebiciu mnożnika policz żądany iloczyn na skali 1.

»
Powyżej zostało powiedziane, że podczas ruchu wiatrakowca wirnik główny obraca się swobodnie - autorotuje się. Stan stabilnej autorotacji wirnika głównego jest warunkiem koniecznym dla wszystkich możliwych trybów lotu wiatrakowca, ponieważ niezbędna siła nośna powstaje tylko na autorotującym się śmigle. Ponadto łopaty wirnika, w przypadku zawiasowego mocowania do piasty, mogłyby, w przypadku braku...

»
Najwyraźniej nie ma sensu mówić o wyposażeniu kręgu obozu pionierskiego w obrabiarki. Jest to możliwe tylko w przypadku dużych obozów i wymaga specjalnych udogodnień. Jak pokazuje praktyka, maszyna „Skillful Hands” jest dość dostępna dla każdego kręgu i ma duże możliwości w pracy. Do normalnej pracy kubka powietrznego potrzebne jest narzędzie do użytku ogólnego i indywidualnego. Podstawowe narzędzie...

»
Lot z naziemnego radionamiernika można wykonać, gdy znajduje się on w pierwotnym punkcie trasy (IPM), punkcie zwrotnym trasy (WFP) lub w dowolnym innym punkcie LZP. ścieżka w kierunku, namiar jest żądany w trybie telefonicznym z radionamiernika do statku powietrznego (namiar bezpośredni - PP) z napisem „Podaj bezpośredni namiar”. Itp...

»
Celem tej gry jest osiągnięcie jak największego zasięgu lotu. Przed rozpoczęciem należy określić, ile razy każdy uczestnik uruchomi swój model, innymi słowy, ile będzie lotów testowych (zwykle trzy). A przed nimi należy dać możliwość wykonania jednego lub dwóch startów treningowych (obserwacyjnych). Kolejność startu jest zwykle ustalana w drodze losowania.

»
Kontrolę gotowości załogi do lotu po przeszkoleniu nawigacyjnym przed lotem sprawują nawigatorzy (eskadry lotnicze, eskadry lotnicze, dyżurni nawigatorzy lotniskowi), aw przypadku ich nieobecności kontrolerzy ruchu lotniczego lotnisk odlotów. W szkołach lotniczych gotowość załogi do lotu kontrolują nawigatorzy eskadr lotniczych (eskadry lotnicze) i kierownik lotu. Nawigator flagowy szkoły lotniczej...

»
Dla tych, którzy nie mają możliwości zbudowania modelu z pianki, proponujemy wykonanie samolotu elektrycznego o strukturze składu (ryc. 46). Głównym materiałem na skrzydło jest bambus. Wykonuje się z niego krawędzie, żebra i zakończenia: dla krawędzi - o przekroju 2x1,5 mm, dla pozostałych części - 1x1 mm. Dźwigar jest wyciągnięty z listwy sosnowej o przekroju 1,5 x 1,5 mm. Wszystkie połączenia są wykonane z...

Wielkość cząsteczek z reguły jest niewspółmiernie mniejsza niż granica, którą może dostrzec oko, nawet przy użyciu najlepszego mikroskopu optycznego - wszak długość fali światła widzialnego znacznie przekracza charakterystyczne wymiary większości cząsteczek. Dlatego, aby studiować fundamentalne podstawy życia, trzeba uciekać się do uproszczeń - modele molekularne, - aby cząsteczki biologiczne z obszaru dostępnego wyłącznie dla intelektu zostały przeniesione do obszaru czegoś widocznego (na wyświetlaczu lub kartce papieru) lub nawet namacalnego. Cząsteczki okazały się jednak nie tylko pożądanym obiektem badań: sama ich istota stała się przedmiotem inspiracji dla wielu naukowców i artystów – i rzeźba molekularna.

Niesamowita aspiracja ludzkiego umysłu
budowanie modeli i ich ulepszanie,
aż zbliżają się coraz bardziej do rzeczywistości...
Ludwiga Boltzmanna
Naprawdę niewiarygodne, jak mało wzajemnej penetracji
nauka XX wieku i sztuka tego samego stulecia.
Karol Śnieg. Dwie kultury

Odniesienie historyczne

Pojęcia budowy atomowej materii sięgają starożytności – przypisuje się je filozofowi Demokrytowi, który mówił o organizacji wszystkiego, co istnieje. Jednak uwaga naukowyŚwiat koncentrował się na problemie budowy materii już w średniowieczu, kiedy Johannes Kepler zastanawiał się nad problemami symetrii płatków śniegu i symetrycznego upakowania przedmiotów kulistych (problem znany też jako 18. problem Hilberta, który został rozwiązany dopiero niedawno ). Już na początku XIX wieku John Dalton mówił o atomach jako o rzeczywistych cząstkach o różnych masach i rozmiarach, a mniej więcej w połowie stulecia austriacki naukowiec Josef Loschmidt przedstawiał różne cząsteczki jako zbiór przylegających do siebie okręgów. Stworzenie pierwszego przestrzenny model cząsteczki (był nim metan) przypisuje się Augustowi Wilhelmowi Hofmannowi, ale najważniejszą koncepcją nauk chemicznych jest stereochemia- została założona przez Jacoba Hendrika van't Hoffa, który zwrócił uwagę na czworościenną budowę powłoki elektronowej atomu węgla w metanie. Rozwój chemii i krystalografii rentgenowskiej doprowadził do najważniejszych odkryć w biologii XX wieku – ustalenia struktury przestrzennej cząsteczek DNA i białek – oraz problemu odpowiedniego odwzorowania struktury cząsteczek biologicznych, zwłaszcza złożonych stały się bardzo ostre. Opracowano „konstruktory” do składania modeli molekularnych (niektóre z nich nadal są standardem branżowym), a równoczesny rozwój technologii obliczeniowej i wyświetlaczy komputerowych doprowadził do powstania programów mających na celu wizualizację i badanie biomolekuł.

Pomimo bezprecedensowego postępu w dziedzinie grafiki molekularnej w ciągu ostatnich 10-20 lat, „fizyczne” modele cząsteczek nie straciły na znaczeniu. Edgar Meyer, jeden z „bohaterów” tej historii, dobrze zauważył pewną niższość grafiki komputerowej: „ Moje pierwsze spotkanie z biomolekułami nauczyło mnie szacunku dla Natury na poziomie molekularnym. Grafika komputerowa, choć atrakcyjna swoją dynamiką kolorystyczną, nie jest w stanie w pełni oddać wszystkich trójwymiarowych uroków molekuł.».

Tabela 1. Chronologia rozwoju modeli molekularnych.

Autorski)	Rok	Technologia	Opis
Keplera	~1600	Pakowanie kulek, symetria płatków śniegu
Loschmidt	1861	Rysunki „płaskie”.	Obraz atomów i wiązań chemicznych za pomocą dotykających się kul
Van't Hoffa	1874	Papier	Tetraedryczne modele atomów, które doprowadziły do rozwoju stereochemii
Corey, Pauling, Koltun (modele CPK)	1951	Sferyczny model atomów (proporcjonalny do promieni atomowych)	Opracowana przez Paulinga teoria rezonansu chemicznego i odkryta przez niego struktura α-helisy białka w dużej mierze zdeterminowały wyobrażenia o budowie biomakromolekuł.
Cricka i Watsona	1953	Model „Szkielet”: małe atomy połączone odcinkami drutu	Dwuniciowa struktura DNA została rozszyfrowana w dużej mierze dzięki obecności wysokiej jakości „konstruktora”
Perutz, Kendrew	1958	Model gęstości elektronowej cząsteczki białka sklejonej z kilku warstw materiału	Pierwsze otrzymane struktury cząsteczek białek – mioglobiny i hemoglobiny – nie były jeszcze na tyle dokładne, aby określić dokładne położenie poszczególnych atomów.
Grafika molekularna	1964	wyświetlacz komputera	Grafika molekularna, choć w dużej mierze zastąpiła „fizyczne” modele molekuł, jest ich udanym dodatkiem.

Prototypowanie 3D

Pierwsze modele struktury białek konstruowano z dużej liczby kulek, drutów, tulei, śrub i innych części. Były bardzo nieporęczne, kruche i wymagały wiele czasu i staranności w wykonaniu, nawet przy użyciu specjalnych „konstruktorów” – zestawów standardowych części do montażu. Obecnie komputery prawie całkowicie wyparły takie zestawy konstrukcyjne, ale móc spojrzeć na model cząsteczki nie tylko na ekranie komputera, ale także „w prawdziwym życiu” to znaczy lepiej zrozumieć jej funkcję i docenić jej piękno!

Jedną ze współczesnych metod wytwarzania „stałych” modeli molekuł (o „konstruktorach” nie będziemy tu szczegółowo mówić, bo dość już o nich powiedziano wcześniej) jest Prototypowanie 3D- metoda wytwarzania trójwymiarowych układów dowolnych obiektów, stosowana w szczególności we wzornictwie przemysłowym. Modele wykonywane są na zautomatyzowanych instalacjach (w tym sterowanych przez Internet), których danymi wejściowymi są plik CAD lub plik ze współrzędnymi atomów białek w ogólnie przyjętym formacie pdb. 3D Molecular Designs, jedna z firm oferujących wykonanie „twardego” modelu białka, dysponuje całym arsenałem technologii prototypowania: stereolitografia, selektywne spiekanie laserowe, produkcja laminacji, modelowanie sekwencyjnego osadzania, druk 3D. Ta ostatnia technologia jest podobna do konwencjonalnego druku atramentowego z tą tylko zasadniczą różnicą, że zamiast atramentu taka drukarka wykorzystuje specjalne polimeryzujące kompozyty jak gips czy żywica, a obiekt jest drukowany warstwa po warstwie, aż model będzie gotowy. Druk 3D wyprzedza inne technologie prototypowania pod względem szybkości (choć trochę traci na jakości) i dodatkowo jako jedyny pozwala drukować obiekty kolorowe (dzięki zastosowaniu wielokolorowych „farb”). Modele otrzymane innymi technologiami muszą być dodatkowo pomalowane po wyprodukowaniu, ponieważ specyficzna kolorystyka atomów jest bardzo ważna dla „modeli” molekuł.

Naukowcy zauważają, że takie modele są niezwykle przydatne w nauce, bo jeśli uczeń potrafi trzymać w dłoniach cząsteczkę chemotrypsyny, hemoglobiny czy rybosomu, to od razu intuicyjnie wyczuje, jak struktura białka jest powiązana z jego funkcji – a to jeden z najważniejszych aspektów biologii molekularnej!

Rosjanie przechodzą na 3D

Nie należy sądzić, że kwestie wizualnej reprezentacji cząsteczek i materiału naukowego w ogóle zajmują umysły wyłącznie zagranicznych naukowców. Moskiewska firma Visual science oferuje swoje usługi w zakresie tworzenia ilustracji naukowych, modeli 3D obiektów biologicznych, prezentacji multimedialnych oraz modeli plastikowych biomolekuł i innych obiektów biomedycznych (wytwarzanych w technologii druku 3D). Wśród swoich celów firma wymienia:

kompetentna i wizualna prezentacja informacji naukowej z wykorzystaniem nowoczesnych technologii;
tworzenie profesjonalnych ilustracji i schematów do materiałów edukacyjnych i podręczników;
ilustrując publikacje popularnonaukowe bez błędów merytorycznych, które obfitują we współczesne publikacje.

kryształy białka

Zwykle pod kryształy białka implikują specjalnie przygotowane próbki białek, ze względu na ich wysoce uporządkowaną strukturę, zdolne do uzyskania wyraźnego obrazu dyfrakcyjnego pod promieniowaniem rentgenowskim (efekt ten jest wykorzystywany do eksperymentalnych badań struktury białek (patrz na przykład)). Istnieją jednak inne kryształy - rodzaj miniaturowych dzieł sztuki na temat struktury białek, wykonanych dokładnie w grubości pustaków szklanych.

Pomnik antybiotyku

Przed głównym wejściem do Instytutu Chemii Bioorganicznej Rosyjskiej Akademii Nauk im. akademików M. M. Szemyakina i J. A. Owczinnikowa (gdzie pracuję - A. Ch.) stoi coś w rodzaju posągu. " Rzeźba przedstawia kompleks antybiotyku walinomycyny z jonem potasu. Ogólną zasadę wiązania jonów metali i ich przenoszenia przez membrany za pomocą jonoforów odkryto w instytucie w 1963 r.", głosi napis na cokole.

Niezwykłe modele cząsteczek muszą być konstruowane z nietypowych materiałów. Jednak niektórzy pasjonaci rzeźbienia molekularnego najwyraźniej nie mają środków na nietypowe klocki - używają... zwykłych balonów! (Są to długie nadmuchiwane rurki, które skręcając klauni na scenie tworzą figurki zwierząt.) Na specjalnej stronie poświęconej tworzeniu modeli molekuł z takich piłek znajdują się szczegółowe instrukcje dotyczące węzłów, które trzeba opanować, aby zbudować np. „nadmuchiwana” cząsteczka DNA i zdjęcia dużej liczby modeli. Twórcy serwisu - troje doktorantów z Niemiec - zapewniają na wykładach i seminariach, że ich technologia jest niezbędna w procesie edukacyjnym.

Cząsteczka DIY

Inspiracja, jaką wzbudziły w naukowcach molekuły biologiczne, sprawiła, że odważyli się zrobić coś więcej niż tylko stworzyć absolutnie dokładne „fizyczne” modele – nawet pomimo swojego urzekającego wyglądu, skrupulatnie skopiowanego z plików strukturalnych, modele pozostają tylko modelami. Romantyczna dusza badaczy domagała się więcej, a niektórzy z nich zaczęli tworzyć dzieła sztuki „w oparciu” o strukturę białek.

Rysunek 8. „Polypeptide Waltz” autorstwa Mara Hazeltine. Rzeźba znajduje się w Cold Spring Harbor Institute w USA. Białko BLyS (białko stymulujące limfocyty B odpowiedzialne za produkcję przeciwciał w organizmie) zostało odkryte przy udziale ojca Mary i najwyraźniej stało się centralnym elementem kompozycji.

Ojciec Mary, William Hazeltine, jest znanym naukowcem i biznesmenem, który założył siedem firm biotechnologicznych, w tym Human Genome Sciences, zajmujących się badaniami genomowymi mającymi na celu zwalczanie nieuleczalnych chorób, takich jak wiele form raka czy AIDS. " [W tej rzeźbiarskiej kompozycji BLyS] rośnie z mikroskopijnego zarodka w pełnowymiarową cząsteczkę, - komentuje stworzenie swojej córki. - W nauce forma determinuje funkcję. Znajomość struktury jest niezwykle ważna, aby zrozumieć, jak coś działa. Ta forma jest pokazana w pracach Mary. Jest piękna w swojej dynamicznej zmienności". Sama Mara przyznaje, że jej ojciec i inni naukowcy zawsze byli dla niej niewyczerpanym źródłem inspiracji. " Ta rzeźba jest dedykowana mojemu tacie i wspaniałej pracy, którą wykonał– mówi rzeźbiarz.

W 2006 roku w Singapurze otwarto rzeźbę z brązu „Inhibited SARS”, wykonaną przez Marę Hazeltine na specjalne zaproszenie kierownictwa konsorcjum biotechnologicznego Biopolis, na którego terytorium rzeźba się znajduje. Podczas epidemii zespołu ciężkiej ostrej niewydolności oddechowej (SARS) w 2003 r. singapurscy naukowcy z tego konsorcjum przeprowadzili dokładne badanie genomiczne chorobotwórczego koronawirusa TOPC i określili strukturę przestrzenną proteazy odpowiedzialnej za wejście wirusa do komórki. Rzeźba ta (ryc. 9) stała się pomnikiem pracy naukowców, dzięki której uratowano życie wielu ludzi.

Ryc. 9. Ogromna rzeźba z brązu znajdująca się na kampusie Biopolis (Singapur) ujawnia mechanizm działania inhibitora proteazy wirusa SARS odkrytego w tym ośrodku badawczym

« Mamy niesamowite szczęście, że zostaliśmy obdarzeni świadomością, która pozwala nam cieszyć się pięknem naszej planety i dzięki nowoczesnej technologii patrzeć jednocześnie w mikroskopijny świat, który jest w każdej komórce naszego istnienia, i w bezkresne głębie kosmosu. To właśnie zjawisko staram się ujawnić w swojej pracy.”, - Hazeltine wyjaśnia swoją twórczą rolę.

Artykuł „The Statue of the Invisible” został pierwotnie opublikowany w Computerra.

Literatura

Czugunow AO (2007). Statua niewidzialnego. „Komputer”. 712 , 24–26.