Вода с растворёнными полимерными цепочками может разделиться на две жидкие фазы. Новый анализ показывает: важно, в какие группы цепочки собрались ещё до этого разделения. У противоположно заряженных полимеров такие объединения получаются неодинаковыми, и состав возникших фаз зависит от исходной концентрации смеси. Это работа с растворами, а возможное значение для живых клеток пока остаётся предположением.
В смеси уже есть разные участники
Маттиас Баллауф из Свободного университета Берлина и Мэттью Тиррелл из Чикагского университета вернулись к экспериментальным данным о полипептидах, опубликованным в 2018 году. Полипептид — цепочка аминокислот. В исследованных смесях цепочки с противоположными зарядами способны объединяться друг с другом.
Если считать все такие объединения одинаковыми, можно пропустить важную часть картины. В реальном растворе возникают группы разного размера и состава — кластеры. Новый разбор связывает эту неоднородность с тем, каким получается последующее разделение: состав жидких фаз меняется в зависимости от начальной доли полимера.
Обе фазы остаются водными. Образ «масло отделилось от воды» помогает представить сам факт разделения жидкости, но не описывает состав этих образцов. И положительные цепочки здесь не просто уходят в одну половину, а отрицательные — в другую.
Почему к этому присматриваются биологи
В клетках тоже существуют небольшие области без окружающей мембраны, где собираются определённые молекулы. Такие образования называют биомолекулярными конденсатами. Их состав и внутренняя среда связаны с выполняемой работой, поэтому механизм возникновения этих областей важен сам по себе.
Новая публикация в PNAS предлагает учитывать объединение цепочек уже в исходном растворе. Она не показывает лечение болезни и не доказывает, что все клеточные конденсаты образуются именно так. Проверить перенос этого объяснения на другие полимеры и биологические системы — отдельная следующая задача.
Авторская объясняющая схема EASY: полимерные цепочки разных зарядов образуют кластеры, а затем водная смесь разделяется на фазы разного состава. Формы, число цепочек и концентрации условны; обе фазы водные.
