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      相同化學(xué)成分的分子可以以兩種不同的形狀存在
      
			
      
				2019-01-11 15:36:06
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      在自然界中，某些具有相同化學(xué)成分的分子可以以兩種不同的形狀存在，這兩種形狀是彼此的鏡像，就像我們的手一樣。該性質(zhì)被稱為“手性”，具有不同手性的分子稱為對映體。對映體可以表現(xiàn)出完全不同的化學(xué)或生物學(xué)性質(zhì)，并且將它們分離是藥物開發(fā)和醫(yī)學(xué)中的主要問題。
      

      相同化學(xué)成分的分子可以以兩種不同的形狀存在
      

      通常用于檢測對映體的方法是圓二色性(CD)光譜法。它利用了這樣一個事實，即偏振成圓形波(如漩渦)的光被左手和右手對映體不同地吸收。穩(wěn)態(tài)CD光譜是(生物)化學(xué)分析中的主要結(jié)構(gòu)工具。
      

      在它們的功能期間，生物分子經(jīng)歷結(jié)構(gòu)變化，影響它們的手性性質(zhì)。實時探測這些(即1皮秒和1納秒之間)提供了它們的生物學(xué)功能的視圖，但這在深紫外光譜(波長低于300nm)中具有挑戰(zhàn)性，其中大多數(shù)生物相關(guān)分子如氨基酸， DNA和肽螺旋吸收光。
      

      這種限制是由于缺乏足夠的脈沖光源和敏感的檢測方案。但現(xiàn)在，洛桑超快科學(xué)中心(EPFL)的Majed Chergui小組開發(fā)了一種裝置，可以通過CD光譜法以0.5皮秒的分辨率顯示(生物)分子的手性響應(yīng)。
      

      該裝置使用光彈性調(diào)制器，這是一種可以控制光偏振的光學(xué)裝置。在該系統(tǒng)中，調(diào)制器允許在深UV范圍(250-370nm)內(nèi)的20kHz飛秒脈沖序列的逐次極化切換。然后可以記錄在用短激光脈沖激發(fā)后在可變時間延遲下分子手性的變化。
      

      “氨基酸殘基和DNA堿基吸收300 nm以下的光，”該論文的第一作者Malte Oppermann說。“這個設(shè)置是第一個覆蓋這個區(qū)域的，我們成功地在模型分子系統(tǒng)上進行了測試。我們的下一個目標(biāo)是轉(zhuǎn)向更大的生物系統(tǒng)，如DNA寡聚體。”
      
			

			
        
      
			
      
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