
Японские и американские ученые построили компьютерную
симуляцию внутриклеточной среды на атомарном уровне с наносекундным
разрешением. Результаты работы опубликованы в журнале eLife.
 
Структура и динамика биологических макромолекул, таких как
белки и нуклеиновые кислоты, in vitro изучены достаточно хорошо. Однако
подобные опыты дают недостаточное представление о том, как различные молекулы
ведут себя и взаимодействуют друг с другом в скученных условиях внутриклеточной
среды (она состоит на 25–45 процентов из макромолекул, менее чем на один
процент из метаболитов, остальной объем занимает вода). Наиболее широко
распространена гипотеза о том, что основное влияние на макромолекулы в клетке
оказывает эффект вытесненного объема. Он состоит в том, что любая макромолекула
снижает объем растворителя, доступного другим макромолекулам, что повышает их
эффективную концентрацию, то есть химическую активность (см. рис.). Однако точная «расстановка
сил» внутри клеток в целом остается неясной.
