Виявлено новий механізм самоорганізації матерії

Під час поділу бактерії білки FtsZ самоорганізуються у кільцеву структуру у центрі клітини. Було показано, що це кільце, яке називається бактеріальним кільцем поділу, допомагає формувати «стіну», що розділяє дочірні клітини. Однак основні фізичні аспекти самоорганізації FtsZ досі не були пояснені.

Для дослідження процесу вчені використовували обчислювальне моделювання, яке допомогло вивчити, як білки FtsZ, що утворюють нитки, взаємодіють та самоорганізуються. Білкові нитки розростаються і стискаються в безперервному циклі, в процесі, званому «бігова доріжка», який є постійним додаванням та видаленням субодиниць на протилежних кінцях нитки.

При зіткненні ниток з перешкодою вони розчиняються і знову збираються, формуючи добре вирівняну ниткоподібну структуру - бактеріальне кільце поділу. Ці процеси були підтверджені як моделювання, так і за допомогою атомно-силової мікроскопії на білкових зборках in vitro.

Процес «бігової доріжки» може бути адаптований до створення синтетичних матеріалів, здатних до самовідновлення. Надалі вчені планують вивчити, як це кільце допомагає формувати стінку, яка розділяє бактеріальну клітину на дві.