MOLECULAR IMAGE WITH ATTOSECOND RESOLUTION GENERATED BY SELF-DIFRACTION OF ELECTRONIC WAVE PACETES (Q3207355)
Jump to navigation
Jump to search
Project Q3207355 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | MOLECULAR IMAGE WITH ATTOSECOND RESOLUTION GENERATED BY SELF-DIFRACTION OF ELECTRONIC WAVE PACETES |
Project Q3207355 in Spain |
Statements
125,180.55 Euro
0 references
229,900.0 Euro
0 references
54.45 percent
0 references
1 January 2018
0 references
31 December 2020
0 references
INSTITUTO DE CIENCIAS FOTONICAS
0 references
8860
0 references
¿COMO LOS ENLACES QUIMICOS SE ROMPEN O SE FORMAN? ¿COMO LOS ATOMOS SE REORGANIZAN EN UNA MOLECULA PARA ALCANZAR SU FORMA ISOMERICA? EL TENER ACCESO AL CAMBIO DE LAS ESTRUCTURAS DE LA MATERIA EN TIEMPO REAL DURANTE UNA REACCION QUIMICA O UN PROCESO BIOLOGICO ES ESENCIAL PARA RESPONDER ESTAS PREGUNTAS Y ENTENDER SU FUNCION. AUNQUE MUCHAS TRANSFORMACIONES ESTRUCTURALES, COMO POR EJEMPLO EL PLEGAMIENTO DE PROTEINAS, SE DESARROLLAN EN TIEMPOS RELATIVAMENTE LARGOS, ESTAS SON ORIGINADAS POR EXCITACIONES ELECTRONICAS QUE OCURREN EN LA ESCALA DEL ATTOSEGUNDO, E INCLUSO A ESCALAS ¿MAS LENTAS¿ DE POCOS FEMTOSEGUNDOS CUANDO UNO TIENE EN CUENTA CAMBIOS ATOMICOS EN DISTANCIAS PICOMETRICAS. ES REALMENTE DIFICIL CAPTURAR TAL RAPIDA DINAMICA, PERO HOY EN DIA ESTA CONSENSUADO QUE SE REQUIERE DICHA CAPACIDAD PARA ENTENDER EVENTUALMENTE LAS FUNCIONES RELACIONADAS CON LOS CAMBIOS ESTRUCTURALES. EN 2016, EN NUESTRO GRUPO CONSEGUIMOS ALCANZAR UN VERDADERO HITO EN ESTA LINEA, CONSEGUIMOS CAPTURAR IMAGENES EN TIEMPO REAL DE COMO UN ENLACE MOLECULAR SE ROMPIA Y UN PROTON SE ALEJABA DE LA MOLECULA ORIGINAL. EL METODO QUE UTILIZAMOS SE CONOCE COMO ¿LASER-INDUCED ELECTRON SELF-DIFFRACTION (LIED)¿, Y MOSTRAMOS QUE ESTE METODO CUMPLE TANTO CON LA NECESARIA RESOLUCION ESPACIAL (PICOMETRO) COMO CON LA RESOLUCION TEMPORAL (ATTOSEGUNDO). SIN EMBARGO, SE REQUIERE MAS ESFUERZO DE INVESTIGACION Y DESARROLLO PARA TENER UN METODO QUE PROPORCIONE PELICULAS COMPLETAS DE LA REORGANIZACION DE LOS ATOMOS EN MOLECULAS DURANTE UNA REACCION QUIMICA. MOTIVADO POR NUESTROS RESULTADOS, PROPONGO DESARROLLAR UNA NUEVA Y EXCITANTE AREA DE INVESTIGACION CIENTIFICA DANDO UN PASO ADELANTE Y ESTUDIAR TANTO CONFORMACIONES EN MOLECULAS PEQUEÑAS COMO DE COMPLEJOS AMINOACIDOS DE RELEVANCIA BIOLOGICA PARA EL PLEGAMIENTO DE PROTEINAS QUE CONLLEVAN MUTAGENESIS. MI PLAN DE INVESTIGACION ESTABLECERA UN METODO DE PARA HACER IMAGENES A TIEMPO REAL, QUE TIENE UN GRAN POTENCIAL PARA CRECER Y DESARROLLARSE EN UN CAMPO NUEVO DE INVESTIGACION CON IMPACTO EN FISICA, QUIMICA, Y BIOLOGIA. (Spanish)
0 references
HOW DOES A CHEMICAL BOND BREAK OR FORM? HOW DO ATOMS MOVE TO CHANGE A MOLECULE¿S ISOMERIC FORM? THE ABILITY FOR TIME-RESOLVING STRUCTURAL CHANGES OF MATTER DURING A CHEMICAL REACTION, OR A BIOLOGICAL PROCESS, IS THE BASIC REQUIREMENT FOR ANSWERING SUCH QUESTIONS AND TO REVEAL THEIR FUNCTION. EVEN THOUGH MANY STRUCTURAL TRANSFORMATIONS, E.G. PROTEIN FOLDING, DEVELOP ON A LONG TIMESCALE, THEY ARE TRIGGERED BY ATTOSECOND SCALE ELECTRONIC EXCITATIONS AND SLIGHTLY SLOWER (FEW-FEMTOSECOND) NUCLEAR REARRANGEMENTS AT PICOMETER DISTANCES. IT IS A SUPERB CHALLENGE TO CAPTURE SUCH DYNAMICS, BUT IT IS NOWADAYS ACCEPTED THAT SUCH CAPABILITY IS REQUIRED TO EVENTUALLY UNDERSTAND THE FUNCTION RELATED WITH THESE STRUCTURAL TRANSFORMATIONS. IN 2016, WE HAVE ACHIEVED A BREAKTHORUGH IN THIS QUEST SINCE WE COULD CAPTURE THE FIRST TIME-SPACE SNAPSHOTS OF HOW A MOLECULAR BOND BREAKS AND A PROTON DEPARTS. THE METHOD WE HAD EMPLOYED IS LASER-INDUCED ELECTRON SELF-DIFFRACTION (LIED) WE HAD SOWN TO PROVIDE THE REQUIRED COMBINED PICOMETER SPATIAL AND ATTOSECOND TEMPORAL RESOLUTION. NEVERTHELESS, FURTHER DEVELOPMENTS ARE REQUIRED BEFORE WE CAN HAVE FULL MOVIES OF THE CONCERTED REARRANGEMENT OF THE ATOMS OF MOLECULES DURING A CHEMICAL REACTION. EBCOURAGED BY OUR ACHIEVEMENTS, I PROPOSE TO DEVELOP THIS EXCITING NEW AREA OF SCIENCE FURTHER TO A LEVEL WHERE WE CAN INVESTIGATE CONFORMAL CHANGES OF SMALL MOLECULES AND MORE COMPLEX BIO-RELEVANT AMINO ACIDS RESPONSIBLE FOR PROTEIN FOLDING LEADING TO MUTAGENESIS. MY RESEARCH PROGRAM WILL ESTABLISH TIME-RESOLVED ATOMIC IMAGING, WHICH HAS TREMENDOUS POTENTIAL TO GROW INTO ITS OWN NEW FIELD OF RESEARCH WITH IMPACT ACROSS PHYSICS, CHEMISTRY AND BIOLOGY. (English)
0 references
COMMENT LES LIAISONS CHIMIQUES SE BRISENT-ELLES OU SE FORMENT-ELLES? COMMENT LES ATOMES SE RÉORGANISENT-ILS EN MOLECULA POUR ATTEINDRE SA FORME ISOMÉRIQUE? IL EST ESSENTIEL D’AVOIR ACCÈS AU CHANGEMENT DES STRUCTURES DE LA MATIÈRE EN TEMPS RÉEL AU COURS D’UNE RÉACTION CHIMIQUE OU D’UN PROCESSUS BIOLOGIQUE POUR RÉPONDRE À CES QUESTIONS ET COMPRENDRE LEUR FONCTION. BIEN QUE DE NOMBREUSES TRANSFORMATIONS STRUCTURELLES, COMME LE PLIAGE DES PROTÉINES, SE DÉVELOPPENT DANS DES PÉRIODES RELATIVEMENT LONGUES, ELLES SONT ISSUES D’EXCITATIONS ÉLECTRONIQUES QUI SE PRODUISENT À L’ÉCHELLE DE L’ATTOSECONDE, ET MÊME À DES ÉCHELLES PLUS LENTES DE QUELQUES FEMTOSECONDES LORSQUE L’ON TIENT COMPTE DES CHANGEMENTS ATOMIQUES DES DISTANCES PYCOMETRIC. IL EST VRAIMENT DIFFICILE DE CAPTURER CETTE DYNAMIQUE RAPIDE, MAIS AUJOURD’HUI, IL EST CONSENSUEL QU’UNE TELLE CAPACITÉ SOIT NÉCESSAIRE POUR FINALEMENT COMPRENDRE LES FONCTIONS LIÉES AUX CHANGEMENTS STRUCTURELS. EN 2016, DANS NOTRE GROUPE, NOUS SOMMES PARVENUS À ATTEINDRE UN VÉRITABLE JALON DANS CETTE LIGNE, NOUS AVONS RÉUSSI À CAPTURER DES IMAGES EN TEMPS RÉEL DE LA RUPTURE D’UNE LIAISON MOLÉCULAIRE ET DU RETRAIT D’UN PROTON DE LA MOLECULA ORIGINALE. LA MÉTHODE QUE NOUS UTILISONS EST CONNUE SOUS LE NOM D’AUTODIFFRACTION D’ÉLECTRONS INDUITES PAR LE LASER (LIED), ET NOUS MONTRONS QUE CETTE MÉTHODE RÉPOND À LA FOIS À LA RÉSOLUTION SPATIALE NÉCESSAIRE (PICOMÈTRE) ET À LA RÉSOLUTION TEMPORELLE (ATTOSECONDE). CEPENDANT, PLUS D’EFFORTS DE RECHERCHE ET DE DÉVELOPPEMENT SONT NÉCESSAIRES POUR DISPOSER D’UNE MÉTHODE QUI ASSURE UNE RÉORGANISATION COMPLÈTE DES ATOMES DANS LES MOLÉCULES LORS D’UNE RÉACTION CHIMIQUE. MOTIVÉE PAR NOS RÉSULTATS, JE PROPOSE DE DÉVELOPPER UN NOUVEAU DOMAINE PASSIONNANT DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE EN FAISANT UN PAS EN AVANT ET EN ÉTUDIANT À LA FOIS LES PETITES MOLÉCULES ET LES COMPLEXES D’ACIDES AMINÉS D’IMPORTANCE BIOLOGIQUE POUR LE PLIAGE DES PROTÉINES QUI IMPLIQUENT LA MUTAGÉNÈSE. MON PLAN DE RECHERCHE ÉTABLIRA UNE MÉTHODE DE RÉALISATION D’IMAGES EN TEMPS RÉEL, QUI A UN GRAND POTENTIEL DE CROISSANCE ET DE DÉVELOPPEMENT DANS UN NOUVEAU DOMAINE DE RECHERCHE AYANT UN IMPACT SUR LA PHYSIQUE, LA CHIMIE ET LA BIOLOGIE. (French)
5 December 2021
0 references
WIE BRICHT ODER FORMEN SICH CHEMISCHE BINDUNGEN? WIE ORDNEN SICH ATOME IN EINE MOLECULA UM, UM IHRE ISOMERISCHE FORM ZU ERREICHEN? DER ZUGANG ZU DEN VERÄNDERUNGEN DER MATERIESTRUKTUREN IN ECHTZEIT WÄHREND EINER CHEMISCHEN REAKTION ODER EINES BIOLOGISCHEN PROZESSES IST UNERLÄSSLICH, UM DIESE FRAGEN ZU BEANTWORTEN UND IHRE FUNKTION ZU VERSTEHEN. OBWOHL SICH VIELE STRUKTURELLE TRANSFORMATIONEN, WIE DIE PROTEINFALTUNG, IN RELATIV LANGEN ZEITEN ENTWICKELN, ENTSTEHEN DIESE DURCH ELEKTRONISCHE ANREGUNGEN, DIE AUF DER SKALA DER ATTOSEKUNDE AUFTRETEN, UND SOGAR IN LANGSAMEREN SKALEN VON WENIGEN FEMTOSEKUNDEN, WENN MAN ATOMVERÄNDERUNGEN IN PYCOMETRIC-ABSTÄNDEN BERÜCKSICHTIGT. ES IST WIRKLICH SCHWIERIG, EINE SOLCHE SCHNELLE DYNAMIK ZU ERFASSEN, ABER HEUTE IST ES EINVERNEHMLICH, DASS EINE SOLCHE FÄHIGKEIT ERFORDERLICH IST, UM SCHLIESSLICH DIE FUNKTIONEN IM ZUSAMMENHANG MIT STRUKTURELLEN VERÄNDERUNGEN ZU VERSTEHEN. IM JAHR 2016 GELANG ES UNS IN UNSERER GRUPPE, EINEN ECHTEN MEILENSTEIN IN DIESER LINIE ZU ERREICHEN, WIR HABEN ES GESCHAFFT, ECHTZEITBILDER ZU ERFASSEN, WIE EINE MOLEKULARE BINDUNG BRACH UND EIN PROTON AUS DER URSPRÜNGLICHEN MOLECULA ENTFERNT WURDE. DIE METHODE, DIE WIR VERWENDEN, IST ALS LASERINDUZIERTE ELEKTRONEN-SELBSTIFFRAKTION (LIED) BEKANNT, UND WIR ZEIGEN, DASS DIESE METHODE SOWOHL DIE NOTWENDIGE RÄUMLICHE AUFLÖSUNG (PICOMETER) ALS AUCH DIE ZEITLICHE AUFLÖSUNG (ATTOSECOND) ERFÜLLT. ALLERDINGS IST MEHR FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG ERFORDERLICH, UM EINE METHODE ZU HABEN, DIE EINE VOLLSTÄNDIGE NEUORGANISATION DER ATOME IN MOLEKÜLEN WÄHREND EINER CHEMISCHEN REAKTION ERMÖGLICHT. MOTIVIERT DURCH UNSERE ERGEBNISSE, SCHLAGE ICH VOR, EINEN NEUEN UND SPANNENDEN BEREICH DER WISSENSCHAFTLICHEN FORSCHUNG ZU ENTWICKELN, DER EINEN SCHRITT NACH VORNE MACHT UND SOWOHL KLEINE MOLEKÜLE ALS AUCH AMINOSÄUREKOMPLEXE VON BIOLOGISCHER RELEVANZ FÜR DAS FALTEN VON PROTEINEN MIT MUTAGENESE UNTERSUCHT. MEIN FORSCHUNGSPLAN WIRD EINE METHODE ZUR HERSTELLUNG VON ECHTZEITBILDERN ETABLIEREN, DIE GROSSES POTENZIAL HAT, IN EINEM NEUEN FORSCHUNGSFELD MIT AUSWIRKUNGEN AUF PHYSIK, CHEMIE UND BIOLOGIE ZU WACHSEN UND ZU ENTWICKELN. (German)
9 December 2021
0 references
HOE BREKEN CHEMISCHE OBLIGATIES OF VORMEN ZICH? HOE REORGANISEREN ATOMEN IN EEN MOLECULA OM ZIJN ISOMERE VORM TE BEREIKEN? TOEGANG HEBBEN TOT DE VERANDERING VAN MATERIESTRUCTUREN IN REAL TIME TIJDENS EEN CHEMISCHE REACTIE OF BIOLOGISCH PROCES IS ESSENTIEEL OM DEZE VRAGEN TE BEANTWOORDEN EN HUN FUNCTIE TE BEGRIJPEN. HOEWEL VEEL STRUCTURELE TRANSFORMATIES, ZOALS HET PROTEÏNE VOUWEN, ZICH IN RELATIEF LANGE TIJDEN ONTWIKKELEN, ZIJN DEZE ONTSTAAN DOOR ELEKTRONISCHE OPWINDINGEN DIE PLAATSVINDEN OP DE SCHAAL VAN DE ATTOSECONDE, EN ZELFS OP LANGZAMERE SCHALEN VAN WEINIG FEMTOSECONDEN WANNEER MEN REKENING HOUDT MET ATOOMVERANDERINGEN IN PYCOMETRIC AFSTANDEN. HET IS ECHT MOEILIJK OM EEN DERGELIJKE SNELLE DYNAMIEK VAST TE LEGGEN, MAAR VANDAAG IS HET CONSENSUEEL DAT EEN DERGELIJK VERMOGEN NODIG IS OM UITEINDELIJK DE FUNCTIES MET BETREKKING TOT STRUCTURELE VERANDERINGEN TE BEGRIJPEN. IN 2016 SLAAGDEN WE ERIN OM IN ONZE GROEP EEN ECHTE MIJLPAAL TE BEREIKEN IN DEZE LIJN, WE ERIN GESLAAGD OM REAL-TIME BEELDEN VAST TE LEGGEN VAN HOE EEN MOLECULAIRE BINDING BRAK EN EEN PROTON WERD VERWIJDERD UIT DE OORSPRONKELIJKE MOLECULA. DE METHODE DIE WE GEBRUIKEN STAAT BEKEND ALS LASER-GEÏNDUCEERDE ELEKTRONEN ZELF-DIFFRACTIE (GELIED), EN WE LATEN ZIEN DAT DEZE METHODE VOLDOET AAN ZOWEL DE NODIGE RUIMTELIJKE RESOLUTIE (PICOMETER) ALS DE TEMPORELE RESOLUTIE (ATTOSECONDE). ER IS ECHTER MEER ONDERZOEK EN ONTWIKKELING NODIG OM EEN METHODE TE HEBBEN DIE VOLLEDIGE REORGANISATIE VAN DE ATOMEN IN MOLECULEN TIJDENS EEN CHEMISCHE REACTIE BIEDT. GEMOTIVEERD DOOR ONZE RESULTATEN, STEL IK VOOR OM EEN NIEUW EN SPANNEND GEBIED VAN WETENSCHAPPELIJK ONDERZOEK TE ONTWIKKELEN EN EEN STAP VOORUIT TE ZETTEN EN ZOWEL KLEINE MOLECULEN ALS AMINOZUURCOMPLEXEN VAN BIOLOGISCHE RELEVANTIE TE BESTUDEREN VOOR HET VOUWEN VAN EIWITTEN DIE MUTAGENESE IMPLICEREN. MIJN ONDERZOEKSPLAN ZAL EEN METHODE ONTWIKKELEN VOOR HET MAKEN VAN REAL-TIME BEELDEN, DIE EEN GROOT POTENTIEEL HEEFT OM TE GROEIEN EN TE ONTWIKKELEN IN EEN NIEUW ONDERZOEKSVELD MET IMPACT OP FYSICA, CHEMIE EN BIOLOGIE. (Dutch)
17 December 2021
0 references
COME SI SPEZZANO O SI FORMANO I LEGAMI CHIMICI? COME FANNO GLI ATOMI A RIORGANIZZARSI IN UNA MOLECULA PER RAGGIUNGERE LA SUA FORMA ISOMERICA? AVERE ACCESSO AL CAMBIAMENTO DELLE STRUTTURE DELLA MATERIA IN TEMPO REALE DURANTE UNA REAZIONE CHIMICA O UN PROCESSO BIOLOGICO È ESSENZIALE PER RISPONDERE A QUESTE DOMANDE E COMPRENDERNE LA FUNZIONE. ANCHE SE MOLTE TRASFORMAZIONI STRUTTURALI, COME IL RIPIEGAMENTO PROTEICO, SI SVILUPPANO IN TEMPI RELATIVAMENTE LUNGHI, QUESTE SONO ORIGINATE DA ECCITAZIONI ELETTRONICHE CHE SI VERIFICANO SULLA SCALA DEL ATTOSECONDO, E ANCHE A SCAGLIE PIÙ LENTE DI POCHI FEMTOSECONDI QUANDO SI TIENE CONTO DEI CAMBIAMENTI ATOMICI NELLE DISTANZE PYCOMETRIC. È DAVVERO DIFFICILE CATTURARE TALI DINAMICHE RAPIDE, MA OGGI È CONSENSUALE CHE TALE CAPACITÀ SIA RICHIESTA PER CAPIRE ALLA FINE LE FUNZIONI LEGATE AI CAMBIAMENTI STRUTTURALI. NEL 2016, NEL NOSTRO GRUPPO SIAMO RIUSCITI A RAGGIUNGERE UNA VERA PIETRA MILIARE IN QUESTA LINEA, SIAMO RIUSCITI A CATTURARE IMMAGINI IN TEMPO REALE DI COME UN LEGAME MOLECOLARE SI È ROTTO E UN PROTONE È STATO RIMOSSO DALL'ORIGINALE MOLECULA. IL METODO CHE USIAMO È NOTO COME AUTODIFFRAZIONE DI ELETTRONI INDOTTI DAL LASER (LIED), E MOSTRIAMO CHE QUESTO METODO SODDISFA SIA LA RISOLUZIONE SPAZIALE NECESSARIA (PICOMETRO) CHE LA RISOLUZIONE TEMPORALE (ATTOSECONDO). TUTTAVIA, È NECESSARIO UN MAGGIORE SFORZO DI RICERCA E SVILUPPO PER AVERE UN METODO CHE FORNISCA UNA COMPLETA RIORGANIZZAZIONE DEGLI ATOMI NELLE MOLECOLE DURANTE UNA REAZIONE CHIMICA. MOTIVATO DAI NOSTRI RISULTATI, PROPONGO DI SVILUPPARE UNA NUOVA ED EMOZIONANTE AREA DI RICERCA SCIENTIFICA FACENDO UN PASSO AVANTI E STUDIANDO SIA PICCOLE MOLECOLE CHE COMPLESSI AMINOACIDI DI RILEVANZA BIOLOGICA PER LA PIEGATURA DELLE PROTEINE CHE COINVOLGONO MUTAGENESI. IL MIO PIANO DI RICERCA STABILIRÀ UN METODO PER REALIZZARE IMMAGINI IN TEMPO REALE, CHE HA UN GRANDE POTENZIALE DI CRESCITA E SVILUPPO IN UN NUOVO CAMPO DI RICERCA CON IMPATTO SULLA FISICA, LA CHIMICA E LA BIOLOGIA. (Italian)
16 January 2022
0 references
ΠΏΣ ΔΙΑΣΠΆΤΑΙ Ή ΣΧΗΜΑΤΊΖΕΤΑΙ ΈΝΑΣ ΧΗΜΙΚΌΣ ΔΕΣΜΌΣ; ΠΏΣ ΚΙΝΟΎΝΤΑΙ ΤΑ ΆΤΟΜΑ ΓΙΑ ΝΑ ΑΛΛΆΞΟΥΝ ΜΙΑ ΙΣΟΜΕΡΉ ΜΟΡΦΉ ΜΟΡΊΩΝ; Η ΙΚΑΝΌΤΗΤΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΊΛΥΣΗ ΤΟΥ ΧΡΌΝΟΥ ΔΟΜΙΚΏΝ ΑΛΛΑΓΏΝ ΤΗΣ ΎΛΗΣ ΚΑΤΆ ΤΗ ΔΙΆΡΚΕΙΑ ΜΙΑΣ ΧΗΜΙΚΉΣ ΑΝΤΊΔΡΑΣΗΣ, Ή ΜΙΑΣ ΒΙΟΛΟΓΙΚΉΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΊΑΣ, ΕΊΝΑΙ Η ΒΑΣΙΚΉ ΠΡΟΫΠΌΘΕΣΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΠΆΝΤΗΣΗ ΣΕ ΤΈΤΟΙΕΣ ΕΡΩΤΉΣΕΙΣ ΚΑΙ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΠΟΚΆΛΥΨΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΊΑΣ ΤΟΥΣ. ΠΑΡΌΛΟ ΠΟΥ ΠΟΛΛΈΣ ΔΟΜΙΚΈΣ ΜΕΤΑΤΡΟΠΈΣ, ΠΤΥΣΣΌΜΕΝΕΣ ΠΡΩΤΕΪ́ΝΕΣ E.G., ΑΝΑΠΤΎΣΣΟΝΤΑΙ ΣΕ ΜΕΓΆΛΟ ΧΡΟΝΙΚΌ ΔΙΆΣΤΗΜΑ, ΠΡΟΚΑΛΟΎΝΤΑΙ ΑΠΌ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΈΣ ΔΙΈΓΕΡΣΗΣ ΣΤΗ ΔΕΎΤΕΡΗ ΚΛΊΜΑΚΑ ΚΑΙ ΕΛΑΦΡΏΣ ΒΡΑΔΎΤΕΡΕΣ (ΜΕΡΙΚΈΣ-ΘΗΜΤΟΔΕΥΤΕΡΌΛΕΠΤΕΣ) ΠΥΡΗΝΙΚΈΣ ΑΝΑΔΙΑΤΆΞΕΙΣ ΣΕ ΑΠΟΣΤΆΣΕΙΣ ΠΙΚΟΜΈΤΡΟΥ. ΕΊΝΑΙ ΜΙΑ ΕΞΑΙΡΕΤΙΚΉ ΠΡΌΚΛΗΣΗ ΓΙΑ ΝΑ ΣΥΛΛΆΒΕΙ ΜΙΑ ΤΈΤΟΙΑ ΔΥΝΑΜΙΚΉ, ΑΛΛΆ ΕΊΝΑΙ ΣΉΜΕΡΑ ΑΠΟΔΕΚΤΌ ΌΤΙ ΜΙΑ ΤΈΤΟΙΑ ΙΚΑΝΌΤΗΤΑ ΑΠΑΙΤΕΊΤΑΙ ΓΙΑ ΝΑ ΚΑΤΑΝΟΉΣΟΥΜΕ ΤΕΛΙΚΆ ΤΗ ΣΥΝΆΡΤΗΣΗ ΠΟΥ ΣΧΕΤΊΖΕΤΑΙ ΜΕ ΑΥΤΟΎΣ ΤΟΥΣ ΔΟΜΙΚΟΎΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΎΣ. ΤΟ 2016, ΠΕΤΎΧΑΜΕ ΜΙΑ BREAKTHORUGH ΣΕ ΑΥΤΉ ΤΗΝ ΑΝΑΖΉΤΗΣΗ, ΑΠΌ ΤΗ ΣΤΙΓΜΉ ΠΟΥ ΘΑ ΜΠΟΡΟΎΣΑΜΕ ΝΑ ΚΑΤΑΓΡΆΨΟΥΜΕ ΤΑ ΠΡΏΤΑ ΣΤΙΓΜΙΌΤΥΠΑ ΤΟΥ ΠΏΣ ΈΝΑΣ ΜΟΡΙΑΚΌΣ ΔΕΣΜΌΣ ΣΠΆΕΙ ΚΑΙ ΈΝΑ ΠΡΩΤΌΝΙΟ ΑΝΑΧΩΡΕΊ. Η ΜΈΘΟΔΟΣ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΉΣΑΜΕ ΉΤΑΝ Η ΑΥΤΟΔΙΆΒΡΩΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΊΩΝ ΠΟΥ ΠΡΟΚΑΛΈΣΑΜΕ ΜΕ ΛΈΙΖΕΡ (LIED) ΠΟΥ ΕΊΧΑΜΕ ΣΠΕΊΡΕΙ ΓΙΑ ΝΑ ΠΑΡΈΧΟΥΜΕ ΤΗΝ ΑΠΑΙΤΟΎΜΕΝΗ ΣΥΝΔΥΑΣΜΈΝΗ ΧΩΡΙΚΉ ΚΑΙ ATTOSECOND ΧΡΟΝΙΚΉ ΑΝΆΛΥΣΗ ΤΟΥ ΠΙΚΌΜΕΤΡΟΥ. ΩΣΤΌΣΟ, ΑΠΑΙΤΟΎΝΤΑΙ ΠΕΡΑΙΤΈΡΩ ΕΞΕΛΊΞΕΙΣ ΓΙΑ ΝΑ ΜΠΟΡΈΣΟΥΜΕ ΝΑ ΈΧΟΥΜΕ ΠΛΉΡΕΙΣ ΤΑΙΝΊΕΣ ΓΙΑ ΤΗ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΈΝΗ ΑΝΑΔΙΆΤΑΞΗ ΤΩΝ ΑΤΌΜΩΝ ΤΩΝ ΜΟΡΊΩΝ ΚΑΤΆ ΤΗ ΔΙΆΡΚΕΙΑ ΜΙΑΣ ΧΗΜΙΚΉΣ ΑΝΤΊΔΡΑΣΗΣ. ΕΚΔΗΛΩΜΕΝΟ ΑΠΌ ΤΑ ΕΠΙΤΕΎΓΜΑΤΆ ΜΑΣ, ΠΡΟΤΕΊΝΩ ΝΑ ΑΝΑΠΤΎΞΟΥΜΕ ΑΥΤΌΝ ΤΟΝ ΣΥΝΑΡΠΑΣΤΙΚΌ ΝΈΟ ΤΟΜΈΑ ΤΗΣ ΕΠΙΣΤΉΜΗΣ ΣΕ ΈΝΑ ΕΠΊΠΕΔΟ ΌΠΟΥ ΜΠΟΡΟΎΜΕ ΝΑ ΔΙΕΡΕΥΝΉΣΟΥΜΕ ΤΙΣ ΣΥΜΜΟΡΦΟΎΜΕΝΕΣ ΑΛΛΑΓΈΣ ΤΩΝ ΜΙΚΡΏΝ ΜΟΡΊΩΝ ΚΑΙ ΤΩΝ ΠΙΟ ΣΎΝΘΕΤΩΝ ΒΙΟ-ΣΧΕΤΙΚΏΝ ΑΜΙΝΟΞΈΩΝ ΠΟΥ ΕΊΝΑΙ ΥΠΕΎΘΥΝΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΔΊΠΛΩΣΗ ΠΡΩΤΕΪΝΏΝ ΠΟΥ ΟΔΗΓΟΎΝ ΣΕ ΜΕΤΑΛΛΑΞΙΟΓΈΝΕΣΗ. ΤΟ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΌ ΜΟΥ ΠΡΌΓΡΑΜΜΑ ΘΑ ΚΑΘΙΕΡΏΣΕΙ ΤΗΝ ΕΞΑΤΟΜΙΚΕΥΜΈΝΗ ΑΤΟΜΙΚΉ ΑΠΕΙΚΌΝΙΣΗ, Η ΟΠΟΊΑ ΈΧΕΙ ΤΕΡΆΣΤΙΕΣ ΔΥΝΑΤΌΤΗΤΕΣ ΝΑ ΕΞΕΛΙΧΘΕΊ ΣΤΟ ΔΙΚΌ ΤΟΥ ΝΈΟ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΌ ΠΕΔΊΟ ΜΕ ΑΝΤΊΚΤΥΠΟ ΣΕ ΌΛΗ ΤΗ ΦΥΣΙΚΉ, ΤΗ ΧΗΜΕΊΑ ΚΑΙ ΤΗ ΒΙΟΛΟΓΊΑ. (Greek)
18 August 2022
0 references
HVORDAN BRYDER ELLER DANNER EN KEMISK BINDING? HVORDAN BEVÆGER ATOMER SIG FOR AT ÆNDRE ET MOLEKYLE? EVNEN TIL TIDSLØSE STRUKTURELLE ÆNDRINGER AF STOF UNDER EN KEMISK REAKTION, ELLER EN BIOLOGISK PROCES, ER DET GRUNDLÆGGENDE KRAV FOR AT BESVARE SÅDANNE SPØRGSMÅL OG AFSLØRE DERES FUNKTION. SELV OM MANGE STRUKTURELLE TRANSFORMATIONER, E.G. PROTEINFOLDNING, UDVIKLER SIG PÅ LANG SIGT, UDLØSES DE AF ELEKTRONISKE OPHIDSELSER I ANDEN SKALA OG LIDT LANGSOMMERE (FÅ-FEMTOSEKUND) KERNEOMLEJRINGER VED PICOMETERAFSTANDE. DET ER EN FANTASTISK UDFORDRING AT FANGE SÅDANNE DYNAMIKKER, MEN DET ER I DAG ACCEPTERET, AT EN SÅDAN EVNE ER NØDVENDIG FOR I SIDSTE ENDE AT FORSTÅ DEN FUNKTION, DER ER FORBUNDET MED DISSE STRUKTURELLE TRANSFORMATIONER. I 2016 HAR VI OPNÅET EN BREAKTHORUGH I DENNE SØGEN, DA VI KUNNE FANGE DE FØRSTE TID-RUM SNAPSHOTS AF, HVORDAN EN MOLEKYLÆR BINDING BRYDER OG EN PROTON AFGÅR. DEN METODE, VI HAVDE ANVENDT, ER LASER-INDUCERET ELEKTRON SELVDIFFRAKTION (LIED) VI HAVDE SÅET FOR AT GIVE DEN KRÆVEDE KOMBINEREDE PICOMETER RUMLIG OG ATTOSEKUND TIDSMÆSSIG OPLØSNING. IKKE DESTO MINDRE ER DER BEHOV FOR YDERLIGERE UDVIKLING, FØR VI KAN FÅ FULD FILM OM DEN SAMORDNEDE OMLÆGNING AF MOLEKYLERNES ATOMER UNDER EN KEMISK REAKTION. EBCOURAGED AF VORES RESULTATER, FORESLÅR JEG AT UDVIKLE DETTE SPÆNDENDE NYE VIDENSKABSOMRÅDE VIDERE TIL ET NIVEAU, HVOR VI KAN UNDERSØGE KONFORME ÆNDRINGER AF SMÅ MOLEKYLER OG MERE KOMPLEKSE BIORELEVANTE AMINOSYRER, DER ER ANSVARLIGE FOR PROTEINFOLDNING, DER FØRER TIL MUTAGENESE. MIT FORSKNINGSPROGRAM VIL ETABLERE TIDSLØST ATOMBILLEDDANNELSE, SOM HAR ET ENORMT POTENTIALE TIL AT VOKSE IND I SIT EGET NYE FORSKNINGSFELT MED INDVIRKNING PÅ TVÆRS AF FYSIK, KEMI OG BIOLOGI. (Danish)
18 August 2022
0 references
MITEN KEMIALLINEN SIDOS KATKEAA TAI MUODOSTUU? MITEN ATOMIT LIIKKUVAT MOLEKYYLIN ISOMEERISEN MUODON MUUTTAMISEKSI? KYKY RATKAISTA AINEEN RAKENTEELLISIA MUUTOKSIA KEMIALLISEN REAKTION TAI BIOLOGISEN PROSESSIN AIKANA ON PERUSEDELLYTYS NÄIHIN KYSYMYKSIIN VASTAAMISELLE JA NIIDEN TOIMINNAN PALJASTAMISELLE. VAIKKA MONET RAKENTEELLISET MUUTOKSET, E.G. PROTEIININ TAITTUMINEN, KEHITTYVÄT PITKÄLLÄ AIKAVÄLILLÄ, NE LAUKAISEVAT ATTOSECOND-ASTEIKON ELEKTRONISET HERÄTYKSET JA HIEMAN HITAAMMAT (VÄHEMMÄN FEMTOSEKUNNIN) YDINALAN UUDELLEENJÄRJESTELYT PIKOMETRIETÄISYYKSILLÄ. TÄLLAISEN DYNAMIIKAN KAAPPAAMINEN ON ERINOMAINEN HAASTE, MUTTA NYKYÄÄN ON HYVÄKSYTTY, ETTÄ TÄLLAISTEN KYKYJEN ON LOPULTA YMMÄRRETTÄVÄ NÄIHIN RAKENTEELLISIIN MUUTOKSIIN LIITTYVÄ TEHTÄVÄ. VUONNA 2016 OLEMME SAAVUTTANEET BREAKTHORUGH: N TÄSSÄ PYRKIMYKSESSÄ, KOSKA PYSTYIMME SAAMAAN ENSIMMÄISET AIKA-AVARUUDEN TILANNEKUVAT SIITÄ, MITEN MOLEKYYLISIDOS HAJOAA JA PROTONI LÄHTEE. MENETELMÄ MEILLÄ OLI KÄYTETTY ON LASERIN AIHEUTTAMA ELEKTRONIN ITSEDIFFRACTION (LUOMI) OLIMME KYLVETTY TARJOAMAAN TARVITTAVA YHDISTETTY PICOMETER AVARUUDELLINEN JA ATTOSECOND AJALLINEN RESOLUUTIO. TARVITAAN KUITENKIN LISÄKEHITYSTÄ, ENNEN KUIN VOIMME SAADA TÄYDET ELOKUVAT MOLEKYYLIEN ATOMIEN YHTEISESTÄ UUDELLEENJÄRJESTELYSTÄ KEMIALLISEN REAKTION AIKANA. SAAVUTUKSISTAMME HUOLIMATTA EHDOTAN, ETTÄ KEHITÄMME TÄTÄ JÄNNITTÄVÄÄ UUTTA TIETEENALAA EDELLEEN TASOLLE, JOSSA VOIMME TUTKIA PIENTEN MOLEKYYLIEN JA MONIMUTKAISEMPIEN BIORELEVANSSIEN MUUTOKSIA, JOTKA OVAT VASTUUSSA PROTEIININ TAITTAMISESTA, MIKÄ JOHTAA MUTAGENEESIIN. TUTKIMUSOHJELMANI LUO AIKAA RATKAISTUN ATOMIKUVAUKSEN, JOLLA ON VALTAVAT MAHDOLLISUUDET KASVAA OMAKSI TUTKIMUSALAKSEEN, JOLLA ON VAIKUTUSTA FYSIIKKAAN, KEMIAAN JA BIOLOGIAAN. (Finnish)
18 August 2022
0 references
KIF TINKISER JEW TIFFORMA RABTA KIMIKA? L-ATOMI KIF JIĊĊAQALQU BIEX IBIDDLU L-FORMA IŻOMERIKA TAL-MOLEKULA? IL-KAPAĊITÀ LI JISSOLVEW IL-BIDLIET STRUTTURALI TAL-MATERJA MATUL REAZZJONI KIMIKA, JEW PROĊESS BIJOLOĠIKU, HIJA R-REKWIŻIT BAŻIKU BIEX JITWIEĠBU DAWN IL-MISTOQSIJIET U BIEX TIĠI ŻVELATA L-FUNZJONI TAGĦHOM. GĦALKEMM ĦAFNA TRASFORMAZZJONIJIET STRUTTURALI, IT-TIWI TAL-PROTEINA EG, JIŻVILUPPAW FUQ SKALA TA ‘ŻMIEN TWIL, HUMA ATTIVATI MINN EĊĊITAZZJONIJIET ELETTRONIĊI FUQ SKALA ATTOSEKONDA U RIARRANĠAMENT NUKLEARI KEMXEJN AKTAR BIL-MOD (FTIT FEMTOSEKONDA) F’DISTANZI TAL-PIKOMETRU. HIJA SFIDA SUPERB LI WIEĦED JAQBAD DIN ID-DINAMIKA, IŻDA LLUM IL-ĠURNATA HUWA AĊĊETTAT LI TALI KAPAĊITÀ HIJA MEĦTIEĠA BIEX EVENTWALMENT TINFTIEHEM IL-FUNZJONI RELATATA MA’ DAWN IT-TRASFORMAZZJONIJIET STRUTTURALI. FL-2016, AĦNA KISBU BREAKTHORUGH F’DAN TFITTXIJA PERESS LI NISTGĦU JAQBDU L-EWWEL DARBA TA ‘SPAZJU SNAPSHOTS TA’ KIF BOND MOLEKULARI PAWŻI U PROTON JITBIEGĦED. IL-METODU LI KONNA UŻAJNA HUWA ELETTRON INDOTT BIL-LEJŻER AWTO-DIFFUŻJONI (LIED) KELLNA MIŻRUGĦA BIEX JIPPROVDU L-ISPAZJU MEĦTIEĠ FLIMKIEN PICOMETER U ATTOSECOND RIŻOLUZZJONI TEMPORALI. MADANKOLLU, AKTAR ŻVILUPPI HUMA MEĦTIEĠA QABEL MA NISTGĦU JKOLLNA FILMS SĦAĦ TA ‘L-ARRANĠAMENT MILL-ĠDID MIFTIEHMA TA’ L-ATOMI TA ‘MOLEKULI MATUL REAZZJONI KIMIKA. EBCOURAGED MILL-KISBIET TAGĦNA, NIPPROPONI LI TIŻVILUPPA DAN IL-QASAM ĠDID EĊĊITANTI TAX-XJENZA AKTAR LEJN LIVELL FEJN NISTGĦU TINVESTIGA BIDLIET KONFORMALI TA ‘MOLEKULI ŻGĦAR U AKTAR KUMPLESSI BIJO-RILEVANTI AĊIDI AMMINIĊI RESPONSABBLI GĦAT-TIWI TAL-PROTEINI LI JWASSAL GĦAL MUTAĠENESI. PROGRAMM TA ‘RIĊERKA TIEGĦI SE TISTABBILIXXI ĦIN RIŻOLTA IMMAĠINI ATOMIKA, LI GĦANDU POTENZJAL TREMENDA LI JIKBRU FIS-QASAM ĠDID TAGĦHA STESS TA’ RIĊERKA B’IMPATT MADWAR FIŻIKA, KIMIKA U BIJOLOĠIJA. (Maltese)
18 August 2022
0 references
KĀ ĶĪMISKĀ SAITE SABOJĀJAS VAI VEIDO? KĀ ATOMI PĀRVIETOJAS, LAI MAINĪTU MOLEKULAS IZOMĒRU FORMU? SPĒJA LAIKUS ATRISINĀT VIELAS STRUKTURĀLĀS IZMAIŅAS ĶĪMISKĀS REAKCIJAS VAI BIOLOĢISKĀ PROCESA LAIKĀ IR PAMATPRASĪBA, LAI ATBILDĒTU UZ ŠĀDIEM JAUTĀJUMIEM UN ATKLĀTU TO FUNKCIJAS. LAI GAN DAUDZAS STRUKTURĀLAS TRANSFORMĀCIJAS, E.G. OLBALTUMVIELU LOCĪŠANA, ATTĪSTĀS ILGĀ LAIKA POSMĀ, TĀS IZRAISA OTRĀS PAKĀPES ELEKTRONISKĀS UZTRAUKUMI UN NEDAUDZ LĒNĀKA (FEW-FEMTOSEKUNDES) KODOLENERĢIJAS PĀRKĀRTOŠANA PIKOMETRA DISTANCĒS. TAS IR LIELISKS IZAICINĀJUMS, LAI ATTĒLOTU ŠĀDU DINAMIKU, BET MŪSDIENĀS IR PIEŅEMTS, KA ŠĀDA SPĒJA IR NEPIECIEŠAMA, LAI GALU GALĀ SAPRASTU FUNKCIJU, KAS SAISTĪTA AR ŠĪM STRUKTURĀLAJĀM PĀRVĒRTĪBĀM. 2016. GADĀ MĒS ESAM SASNIEGUŠI BREAKTHORUGH ŠAJĀ KVESTĀ, JO MĒS VARĒTU UZŅEMT PIRMOS KOSMOSA MOMENTUZŅĒMUMUS PAR TO, KĀ MOLEKULĀRĀ SAITE SABOJĀJAS UN PROTONS IZIET. METODE, KO MĒS IZMANTOJĀM, IR LĀZERA INDUCĒTA ELEKTRONU PAŠDIFRKCIJA (LIED) MUMS BIJA APSĒTA, LAI NODROŠINĀTU NEPIECIEŠAMO KOMBINĒTO PIKOMETRU TELPISKO UN ATTO SECOND LAIKA IZŠĶIRTSPĒJU. NESKATOTIES UZ TO, IR NEPIECIEŠAMA TURPMĀKA ATTĪSTĪBA, PIRMS MUMS VAR BŪT PILNAS FILMAS PAR MOLEKULU ATOMU SASKAŅOTU PĀRKĀRTOŠANU ĶĪMISKĀS REAKCIJAS LAIKĀ. EBCOURAGED AR MŪSU SASNIEGUMIEM, ES IEROSINU ATTĪSTĪT ŠO AIZRAUJOŠO JAUNO ZINĀTNES JOMU TĀLĀK LĪDZ LĪMENIM, KURĀ MĒS VARAM IZPĒTĪT ATBILSTOŠAS IZMAIŅAS MAZO MOLEKULU UN SAREŽĢĪTĀKAS BIO- RELEVANTĀS AMINOSKĀBES, KAS ATBILD PAR OLBALTUMVIELU LOCĪŠANAS REZULTĀTĀ MUTAĢENĒZI. MANA PĒTNIECĪBAS PROGRAMMA IZVEIDOS LAIKA ATRISINĀTO ATOMU ATTĒLVEIDOŠANU, KAM IR MILZĪGS POTENCIĀLS AUGT SAVĀ JAUNAJĀ PĒTNIECĪBAS JOMĀ AR IETEKMI UZ FIZIKU, ĶĪMIJU UN BIOLOĢIJU. (Latvian)
18 August 2022
0 references
AKO SA CHEMICKÁ VÄZBA ZLOMÍ ALEBO VYTVORÍ? AKO SA ATÓMY POHYBUJÚ NA ZMENU MOLEKULY IZOMERICKEJ FORMY MOLEKÚL? SCHOPNOSŤ RIEŠIŤ ŠTRUKTURÁLNE ZMENY HMOTY POČAS CHEMICKEJ REAKCIE ALEBO BIOLOGICKÉHO PROCESU JE ZÁKLADNOU POŽIADAVKOU NA ZODPOVEDANIE TAKÝCHTO OTÁZOK A ODHALENIE ICH FUNKCIE. HOCI MNOHÉ ŠTRUKTURÁLNE TRANSFORMÁCIE, E.G. SKLADACIE PROTEÍNY, SA VYVÍJAJÚ V DLHODOBOM ČASOVOM HORIZONTE, SÚ VYVOLANÉ ELEKTRONICKÝMI VZRUŠENIAMI V DRUHOM STUPNICI A MIERNE POMALŠÍMI (NIEKOĽKO-FEMTOSEKUNDOU) JADROVÝMI PRESTAVBAMI VO VZDIALENOSTIACH PIKOMETER. JE TO VYNIKAJÚCA VÝZVA ZACHYTIŤ TAKÚTO DYNAMIKU, ALE V SÚČASNOSTI SA UZNÁVA, ŽE TAKÁTO SCHOPNOSŤ JE POTREBNÁ NA TO, ABY NAKONIEC POCHOPILA FUNKCIU SÚVISIACU S TÝMITO ŠTRUKTURÁLNYMI TRANSFORMÁCIAMI. V ROKU 2016 SME DOSIAHLI BREAKTHORUGH V TOMTO HĽADANÍ, PRETOŽE SME MOHLI ZACHYTIŤ PRVÉ ČASOVÉ ZÁBERY O TOM, AKO SA MOLEKULÁRNA VÄZBA ZLOMÍ A PROTÓN ODCHÁDZA. METÓDA, KTORÚ SME POUŽILI, JE LASEROM INDUKOVANÁ SAMOROZPTYĽOVANIE ELEKTRÓNOV (JEDÁLKA) SME ZASIALI, ABY SME POSKYTLI POŽADOVANÉ KOMBINOVANÉ PIKOMETER PRIESTOROVÉ A ATTOSEKUNDOVÉ ČASOVÉ ROZLÍŠENIE. NAPRIEK TOMU JE POTREBNÝ ĎALŠÍ VÝVOJ, ABY SME MOHLI MAŤ PLNÉ FILMY O ZOSÚLADENOM USPORIADANÍ ATÓMOV MOLEKÚL POČAS CHEMICKEJ REAKCIE. EBCOURAGED NA ZÁKLADE NAŠICH ÚSPECHOV, NAVRHUJEM ROZVÍJAŤ TÚTO VZRUŠUJÚCU NOVÚ OBLASŤ VEDY ĎALEJ NA ÚROVEŇ, KDE MÔŽEME SKÚMAŤ KONFORMNÉ ZMENY MALÝCH MOLEKÚL A KOMPLEXNEJŠIE BIO-RELEVANTNÉ AMINOKYSELINY ZODPOVEDNÉ ZA SKLADANIE BIELKOVÍN VEDÚCE K MUTAGENÉZE. MÔJ VÝSKUMNÝ PROGRAM VYTVORÍ ČAS-RIEŠENÉ ATÓMOVÉ ZOBRAZOVANIE, KTORÉ MÁ OBROVSKÝ POTENCIÁL NA RAST DO SVOJEJ VLASTNEJ NOVEJ OBLASTI VÝSKUMU S DOPADOM NA FYZIKU, CHÉMIU A BIOLÓGIU. (Slovak)
18 August 2022
0 references
CONAS A DHÉANANN SOS BANNA CEIMICEACH NÓ FOIRM? CONAS A BHOGANN ADAIMH CHUN FOIRM ISOMERIC MÓILÍN A ATHRÚ? IS É AN CUMAS CHUN ATHRUITHE STRUCHTÚRACHA A RÉITEACH LE LINN IMOIBRIÚ CEIMICEACH, NÓ PRÓISEAS BITHEOLAÍOCH, AN BUNRIACHTANAS CHUN CEISTEANNA DEN SÓRT SIN A FHREAGAIRT AGUS A BHFEIDHM A NOCHTADH. CÉ GO LEOR CLAOCHLUITHE STRUCHTÚRACHA, FILLTE PRÓITÉIN EG, A FHORBAIRT AR SCÁLA AMA FADA, SPREAGTHA AG EXCITATIONS AR SCÁLA ATSECOND LEICTREONACH AGUS BEAGÁN NÍOS MOILLE (FEW-FEMTOSECOND) ATHCHÓIRIÚ NÚICLÉACH AG FAID PICIMÉADAR. IS DÚSHLÁN IONTACH É DINIMIC DEN SÓRT SIN A GHABHÁIL, ACH GLACTAR LEIS SA LÁ ATÁ INNIU ANN GO BHFUIL AN CUMAS SIN AG TEASTÁIL CHUN AN FHEIDHM A BHAINEANN LEIS NA CLAOCHLUITHE STRUCHTÚRACHA SEO A THUISCINT SA DEIREADH. I 2016, NÍ MÓR DÚINN A BHAINT AMACH BREAKTHORUGH SA ROMPU SEO Ó D’FHÉADFAIMIS A GHABHÁIL AR AN CHÉAD UAIR-SPÁS SNAPSHOTS AR CONAS SOSANNA BANNA MÓILÍNEACH AGUS IMEACHT PRÓTÓN. IS É AN MODH A BHÍ FOSTAITHE AGAINN LÉASAIR-SPREAGTHA LEICTREON FÉIN-DÍRAONADH (LIED) A BHÍ CURTHA AGAINN A CHUR AR FÁIL AR AN GÁ PICIMÉADAR SPÁSÚIL LE CHÉILE AGUS RÉITEACH AMA ATTOSECOND. MAR SIN FÉIN, TÁ GÁ LE FORBAIRTÍ BREISE SULAR FÉIDIR LINN SCANNÁIN IOMLÁNA A BHEITH AGAINN AR ATHCHÓIRIÚ COMHBHEARTAITHE NA N-ADAMH MÓILÍNÍ LE LINN IMOIBRIÚ CEIMICEACH. EBCOURAGED AG ÁR N-ÉACHTAÍ, MOLAIM AN RÉIMSE NUA SPREAGÚIL EOLAÍOCHTA SEO A FHORBAIRT A THUILLEADH GO LEIBHÉAL INAR FÉIDIR LINN IMSCRÚDÚ A DHÉANAMH AR ATHRUITHE COMHRÉIREACHTA MÓILÍNÍ BEAGA AGUS AIMÍNAIGÉID BHITH-ÁBHARTHA NÍOS CASTA ATÁ FREAGRACH AS PRÓITÉIN A FHILLEADH AS SÓ-GHINEACHA. BEIDH MO CHLÁR TAIGHDE A BHUNÚ ÍOMHÁITHE AMA-RÉITITHE ADAMHACH, A BHFUIL CUMAS OLLMHÓR CHUN FÁS ISTEACH INA RÉIMSE NUA TAIGHDE FÉIN LE TIONCHAR AR FUD NA FISICE, CEIMIC AGUS BITHEOLAÍOCHT. (Irish)
18 August 2022
0 references
JAK SE CHEMICKÁ VAZBA ROZBIJE NEBO SE FORMUJE? JAK SE ATOMY POHYBUJÍ KE ZMĚNĚ MOLEKULY ISOMERNÍ FORMY? SCHOPNOST VČAS ŘEŠIT STRUKTURÁLNÍ ZMĚNY HMOTY BĚHEM CHEMICKÉ REAKCE NEBO BIOLOGICKÉHO PROCESU JE ZÁKLADNÍM PŘEDPOKLADEM PRO ZODPOVĚZENÍ TĚCHTO OTÁZEK A ODHALENÍ JEJICH FUNKCE. I KDYŽ SE MNOHO STRUKTURÁLNÍCH TRANSFORMACÍ, E.G. PROTEIN SKLÁDÁNÍ, VYVÍJÍ V DLOUHÉM ČASOVÉM HORIZONTU, JSOU VYVOLÁNY ATTOSCALE ELEKTRONICKÝMI EXCITACEMI A MÍRNĚ POMALEJŠÍ (O MÁLOFEMTOSEKUNDOVÉ) JADERNÉ PŘESKUPENÍ NA PIKOMETROVÝCH VZDÁLENOSTECH. JE TO VYNIKAJÍCÍ VÝZVA ZACHYTIT TAKOVOU DYNAMIKU, ALE V SOUČASNÉ DOBĚ SE UZNÁVÁ, ŽE TATO SCHOPNOST JE NUTNÁ K TOMU, ABY NAKONEC POCHOPILA FUNKCI SPOJENOU S TĚMITO STRUKTURÁLNÍMI TRANSFORMACEMI. V ROCE 2016 JSME DOSÁHLI BREAKTHORUGH V TOMTO ÚKOLU, PROTOŽE JSME MOHLI ZACHYTIT PRVNÍ ČASOPROSTOROVÉ SNÍMKY O TOM, JAK SE MOLEKULÁRNÍ VAZBA PROLOMÍ A PROTON ODLÉTÁ. METODOU, KTEROU JSME POUŽILI, JE LASEREM INDUKOVANÁ ELEKTRONOVÁ SAMOOBTÍŽNOST (LIED), KTEROU JSME MĚLI OSET, ABYCHOM POSKYTLI POŽADOVANÉ KOMBINOVANÉ PROSTOROVÉ A ATTOSEKUNDÁRNÍ ROZLIŠENÍ PIKOMETRU. NICMÉNĚ, JE ZAPOTŘEBÍ DALŠÍHO VÝVOJE, NEŽ BUDEME MOCI MÍT KOMPLETNÍ FILMY O SPOLEČNÉM USPOŘÁDÁNÍ ATOMŮ MOLEKUL BĚHEM CHEMICKÉ REAKCE. NA ZÁKLADĚ NAŠICH ÚSPĚCHŮ NAVRHUJI DÁLE ROZVÍJET TUTO VZRUŠUJÍCÍ NOVOU VĚDECKOU OBLAST, KDE MŮŽEME ZKOUMAT KONFORMNÍ ZMĚNY MALÝCH MOLEKUL A KOMPLEXNĚJŠÍ BIO-RELEVANTNÍ AMINOKYSELINY ODPOVĚDNÉ ZA SKLÁDÁNÍ PROTEINŮ VEDOUCÍ K MUTAGENEZI. MŮJ VÝZKUMNÝ PROGRAM VYTVOŘÍ ČASOVĚ VYŘEŠENÉ ATOMOVÉ ZOBRAZOVÁNÍ, KTERÉ MÁ OBROVSKÝ POTENCIÁL VYRŮST DO VLASTNÍHO NOVÉHO OBORU VÝZKUMU S DOPADEM NA FYZIKU, CHEMII A BIOLOGII. (Czech)
18 August 2022
0 references
COMO É QUE UMA LIGAÇÃO QUÍMICA QUEBRA OU SE FORMA? COMO OS ÁTOMOS SE MOVEM PARA MUDAR UMA FORMA ISOMÉRICA DE MOLÉCULAS? A CAPACIDADE DE RESOLVER O TEMPO MUDANÇAS ESTRUTURAIS DA MATÉRIA DURANTE UMA REAÇÃO QUÍMICA, OU UM PROCESSO BIOLÓGICO, É O REQUISITO BÁSICO PARA RESPONDER A TAIS PERGUNTAS E REVELAR SUA FUNÇÃO. EMBORA MUITAS TRANSFORMAÇÕES ESTRUTURAIS, A DOBRA DA PROTEÍNA E.G., SE DESENVOLVAM EM UMA LONGA ESCALA DE TEMPO, ELAS SÃO DESENCADEADAS POR EXCITAÇÕES ELETRÔNICAS EM ESCALA ATTOSEGUNDO E REARRANJOS NUCLEARES LIGEIRAMENTE MAIS LENTOS (POUCOS POUCOS SEGUNDOS) A DISTÂNCIAS DE PICOMETRO. É UM EXCELENTE DESAFIO CAPTAR TAIS DINÂMICAS, MAS HOJE EM DIA ACEITA-SE QUE TAL CAPACIDADE SEJA NECESSÁRIA PARA, EVENTUALMENTE, COMPREENDER A FUNÇÃO RELACIONADA COM ESSAS TRANSFORMAÇÕES ESTRUTURAIS. EM 2016, CONSEGUIMOS UM BREAKTHORUGH NESTA BUSCA DESDE QUE PUDEMOS CAPTURAR OS PRIMEIROS INSTANTÂNEOS ESPACIAIS DE COMO UMA LIGAÇÃO MOLECULAR QUEBRA E UM PRÓTON PARTE. O MÉTODO QUE TÍNHAMOS EMPREGADO FOI A AUTODIFRAÇÃO DE ELÉTRONS INDUZIDA POR LASER (LIED) QUE TÍNHAMOS SEMEADO PARA FORNECER A RESOLUÇÃO ESPACIAL E TEMPORAL COMBINADA DE PICOMETROS NECESSÁRIOS. NO ENTANTO, NOVOS DESENVOLVIMENTOS SÃO NECESSÁRIOS PARA QUE POSSAMOS TER FILMES COMPLETOS DO REARRANJO CONCERTADO DOS ÁTOMOS DE MOLÉCULAS DURANTE UMA REAÇÃO QUÍMICA. EBCOURAGED PELAS NOSSAS CONQUISTAS, PROPONHO DESENVOLVER ESTA NOVA E EXCITANTE ÁREA DA CIÊNCIA PARA UM NÍVEL EM QUE POSSAMOS INVESTIGAR ALTERAÇÕES CONFORMAIS DE PEQUENAS MOLÉCULAS E AMINOÁCIDOS MAIS COMPLEXOS BIO-RELEVANTES RESPONSÁVEIS PELO DOBRAMENTO PROTEICO LEVANDO À MUTAGÊNESE. MEU PROGRAMA DE PESQUISA ESTABELECERÁ IMAGENS ATÔMICAS RESOLVIDAS PELO TEMPO, QUE TEM UM ENORME POTENCIAL PARA CRESCER EM SEU PRÓPRIO NOVO CAMPO DE PESQUISA COM IMPACTO EM FÍSICA, QUÍMICA E BIOLOGIA. (Portuguese)
18 August 2022
0 references
KUIDAS KEEMILINE SIDE KATKEB VÕI MOODUSTUB? KUIDAS AATOMID MUUDAVAD MOLEKULIDE ISOMEERSET VORMI? VÕIME AJAS LAHENDADA STRUKTUURIMUUTUSI AINE KEEMILISE REAKTSIOONI VÕI BIOLOOGILISE PROTSESSI AJAL ON PÕHINÕUE SELLISTELE KÜSIMUSTELE VASTAMISEKS JA NENDE FUNKTSIOONI PALJASTAMISEKS. KUIGI PALJUD STRUKTUURSED TRANSFORMATSIOONID, E.G. VALKUDE KOKKUVOLTIMINE, ARENEVAD PIKA AJA JOOKSUL, KÄIVITAVAD NEED ELEKTROONILISED ERGASTUSED SEKUNDIS JA VEIDI AEGLASEMAD (MÕNED-FEMTOSEKUNDI) TUUMAÜMBERKORRALDAMISED PIKOMEETRI KAUGUSTEL. SELLISE DÜNAAMIKA JÄÄDVUSTAMINE ON SUUREPÄRANE VÄLJAKUTSE, KUID TÄNAPÄEVAL AKTSEPTEERITAKSE, ET SELLINE SUUTLIKKUS ON VAJALIK, ET LÕPUKS MÕISTA NENDE STRUKTUURIMUUTUSTEGA SEOTUD FUNKTSIOONI. 2016. AASTAL SAAVUTASIME SELLES OTSINGUS BREAKTHORUGH, KUNA SUUTSIME JÄÄDVUSTADA ESIMESED AJARUUMID SELLE KOHTA, KUIDAS MOLEKULAARSIDE KATKEB JA PROOTON VÄLJUB. MEETOD, MIDA ME KASUTASIME, ON LASERI INDUTSEERITUD ELEKTRONI FÜÜSILISEST DIFRAKTSIOON (LIED), MILLE ME KÜLVASIME, ET PAKKUDA VAJALIKKU KOMBINEERITUD PIKOMEETRI RUUMILIST JA ATTOSEKUNDILIST AJALIST LAHUTUSVÕIMET. SELLEST HOOLIMATA ON VAJA EDASISI ARENGUID, ENNE KUI SAAME TÄIELIKUD FILMID MOLEKULIDE AATOMITE KOOSKÕLASTATUD ÜMBERKORRALDAMISEST KEEMILISE REAKTSIOONI AJAL. ARVESTADES MEIE SAAVUTUSI, TEEN ETTEPANEKU ARENDADA SEDA PÕNEVAT UUT TEADUSVALDKONDA EDASI TASEMELE, KUS SAAME UURIDA VÄIKESTE MOLEKULIDE KONFORMAALSEID MUUTUSI JA KEERUKAMAID BIOOLULISI AMINOHAPPEID, MIS VASTUTAVAD VALKUDE KOKKUKLAPIMISE EEST, MIS VIIB MUTAGENEESINI. MINU UURIMISPROGRAMM LOOB AJAPÕHISE AATOMIPILDINDUSE, MILLEL ON TOHUTU POTENTSIAAL KASVADA OMA UUDE UURIMISVALDKONDA, MILLEL ON MÕJU FÜÜSIKALE, KEEMIALE JA BIOLOOGIALE. (Estonian)
18 August 2022
0 references
HOGYAN SZAKAD MEG A KÉMIAI KÖTÉS? HOGYAN MOZOGNAK AZ ATOMOK, HOGY MEGVÁLTOZTASSÁK A MOLEKULA IZOMER FORMÁJÁT? A KÉMIAI REAKCIÓ VAGY BIOLÓGIAI FOLYAMAT SORÁN AZ ANYAG IDŐBEN TÖRTÉNŐ SZERKEZETI VÁLTOZÁSAINAK KÉPESSÉGE AZ ILYEN KÉRDÉSEK MEGVÁLASZOLÁSÁNAK ÉS FUNKCIÓJUK FELFEDÉSÉNEK ALAPVETŐ KÖVETELMÉNYE. ANNAK ELLENÉRE, HOGY SOK SZERKEZETI ÁTALAKULÁS, AZ E.G. FEHÉRJE ÖSSZECSUKÓDÁSA HOSSZÚ IDŐTÁVON FEJLŐDIK KI, AZOKAT ATTOMÁS LÉPTÉKŰ ELEKTRONIKUS GERJESZTÉSEK ÉS KISSÉ LASSABB (KEVÉS-FEMTOMÁSODPERCES) NUKLEÁRIS ÁTRENDEZŐDÉSEK VÁLTJÁK KI PIKOMÉTER TÁVOLSÁGOKBAN. KIVÁLÓ KIHÍVÁS AZ ILYEN DINAMIKA MEGRAGADÁSA, DE MANAPSÁG ELFOGADOTT, HOGY EZ A KÉPESSÉG SZÜKSÉGES AHHOZ, HOGY VÉGÜL MEGÉRTSÜK A STRUKTURÁLIS ÁTALAKULÁSOK FUNKCIÓJÁT. 2016-BAN ELÉRTÜNK EGY BREAKTHORUGH-T EBBEN A KÜLDETÉSBEN, MIVEL SIKERÜLT RÖGZÍTENI AZ ELSŐ IDŐ-TÉR PILLANATKÉPEKET ARRÓL, HOGY EGY MOLEKULÁRIS KÖTÉS MEGTÖRIK ÉS EGY PROTON TÁVOZIK. AZ ÁLTALUNK ALKALMAZOTT MÓDSZER A LÉZER ÁLTAL INDUKÁLT ELEKTRON ÖNDIFFRAKCIÓ (LIED), AMELYET AZÉRT VETETTÜNK BE, HOGY BIZTOSÍTSA A SZÜKSÉGES KOMBINÁLT PIKOMÉTER TÉRBELI ÉS ATTOMÁS IDŐBELI FELBONTÁST. MINDAZONÁLTAL TOVÁBBI FEJLESZTÉSEKRE VAN SZÜKSÉG AHHOZ, HOGY TELJES FILMEKET KÉSZÍTHESSÜNK A MOLEKULÁK ATOMJAINAK ÖSSZEHANGOLT ÁTRENDEZÉSÉRŐL EGY KÉMIAI REAKCIÓ SORÁN. EREDMÉNYEINK ALAPJÁN AZT JAVASLOM, HOGY TOVÁBBFEJLESSZÜK EZT AZ IZGALMAS ÚJ TUDOMÁNYTERÜLETET EGY OLYAN SZINTRE, AHOL MEGVIZSGÁLHATJUK A KIS MOLEKULÁK ÉS A KOMPLEXEBB BIO-RELEVÁNS AMINOSAVAK MEGFELELŐ VÁLTOZÁSAIT, AMELYEK A MUTAGENEZISHEZ VEZETŐ FEHÉRJE ÖSSZECSUKÓDÁSÁÉRT FELELŐSEK. A KUTATÁSI PROGRAMOM IDŐMEGOLDOTT ATOMKÉPALKOTÁST HOZ LÉTRE, AMELY HATALMAS POTENCIÁLLAL RENDELKEZIK AHHOZ, HOGY SAJÁT ÚJ KUTATÁSI TERÜLETÉVÉ FEJLŐDJÖN, AMELY HATÁSSAL VAN A FIZIKÁRA, A KÉMIÁRA ÉS A BIOLÓGIÁRA. (Hungarian)
18 August 2022
0 references
КАК СЕ РАЗПАДА ИЛИ СЕ ОБРАЗУВА ХИМИЧЕСКА ВРЪЗКА? КАК СЕ ДВИЖАТ АТОМИТЕ, ЗА ДА ПРОМЕНЯТ ИЗОМЕРНАТА ФОРМА НА МОЛЕКУЛА? СПОСОБНОСТТА ЗА РАЗРЕШАВАНЕ НА СТРУКТУРНИ ПРОМЕНИ НА МАТЕРИЯТА ВЪВ ВРЕМЕТО ПО ВРЕМЕ НА ХИМИЧЕСКА РЕАКЦИЯ ИЛИ БИОЛОГИЧЕН ПРОЦЕС Е ОСНОВНОТО ИЗИСКВАНЕ ЗА ОТГОВОР НА ТАКИВА ВЪПРОСИ И ЗА РАЗКРИВАНЕ НА ТЯХНАТА ФУНКЦИЯ. ВЪПРЕКИ ЧЕ МНОГО СТРУКТУРНИ ТРАНСФОРМАЦИИ, E.G. ПРОТЕИН СГЪВАНЕ, СЕ РАЗВИВАТ В ДЪЛЪГ ПЕРИОД ОТ ВРЕМЕ, ТЕ СЕ ЗАДЕЙСТВАТ ОТ НАЙ-СЕКУНДНИЯ МАЩАБ ЕЛЕКТРОННИ ВЪЗБУДИ И МАЛКО ПО-БАВНО (НЯКОЛКО-ФЕМТОСЕКУНДНИ) ЯДРЕНИ ПРЕНАРЕЖДАНЕ НА РАЗСТОЯНИЯ НА ПИКОМЕТЪР. ПРЕВЪЗХОДНО ПРЕДИЗВИКАТЕЛСТВО Е ДА СЕ УЛОВИ ТАКАВА ДИНАМИКА, НО ДНЕС СЕ ПРИЕМА, ЧЕ ТАКАВА СПОСОБНОСТ Е НЕОБХОДИМА, ЗА ДА СЕ РАЗБЕРЕ В КРАЙНА СМЕТКА ФУНКЦИЯТА, СВЪРЗАНА С ТЕЗИ СТРУКТУРНИ ТРАНСФОРМАЦИИ. ПРЕЗ 2016 Г. ПОСТИГНАХМЕ БРЯКОСТОРУГХ В ТОВА ТЪРСЕНЕ, ТЪЙ КАТО УСПЯХМЕ ДА ЗАСНЕМЕМ ПЪРВИТЕ ВРЕМЕ-КОСМИЧЕСКИ СНИМКИ НА ТОВА КАК МОЛЕКУЛЯРНАТА ВРЪЗКА СЕ РАЗПАДА И ПРОТОНЪТ СЕ ОТДАЛЕЧАВА. МЕТОДЪТ, КОЙТО ИЗПОЛЗВАХМЕ Е ЛАЗЕРНО-ИНДУЦИРАНА ЕЛЕКТРОННА САМОДИФРАКЦИЯ (ЛИЙД), КОЯТО ЗАСЯХМЕ, ЗА ДА ОСИГУРИМ НЕОБХОДИМАТА КОМБИНИРАНА ПРОСТРАНСТВЕНА РАЗДЕЛИТЕЛНА СПОСОБНОСТ НА ПИКОМЕТЪРА И ВТОРАТА ВРЕМЕВА РАЗДЕЛИТЕЛНА СПОСОБНОСТ. ВЪПРЕКИ ТОВА СА НЕОБХОДИМИ ПО-НАТАТЪШНИ РАЗРАБОТКИ, ПРЕДИ ДА МОЖЕМ ДА НАПРАВИМ ПЪЛНИ ФИЛМИ ЗА СЪГЛАСУВАНОТО ПРЕНАРЕЖДАНЕ НА АТОМИТЕ НА МОЛЕКУЛИ ПО ВРЕМЕ НА ХИМИЧЕСКА РЕАКЦИЯ. EBCOURAGED ОТ НАШИТЕ ПОСТИЖЕНИЯ, ПРЕДЛАГАМ ДА СЕ РАЗВИЕ ТАЗИ ВЪЛНУВАЩА НОВА ОБЛАСТ НА НАУКАТА ДО НИВО, КЪДЕТО МОЖЕМ ДА ИЗСЛЕДВАМЕ КОНФОРМНИТЕ ПРОМЕНИ НА МАЛКИТЕ МОЛЕКУЛИ И ПО-СЛОЖНИТЕ БИО-СЪОТВЕТНИ АМИНОКИСЕЛИНИ, ОТГОВОРНИ ЗА СГЪВАНЕТО НА ПРОТЕИНИ, ВОДЕЩИ ДО МУТАГЕНЕЗА. МОЯТА ИЗСЛЕДОВАТЕЛСКА ПРОГРАМА ЩЕ СЪЗДАДЕ АТОМНИ ИЗОБРАЖЕНИЯ, РЕШЕНИ ВЪВ ВРЕМЕТО, КОИТО ИМАТ ОГРОМЕН ПОТЕНЦИАЛ ДА СЕ ПРЕВЪРНАТ В СВОЯ СОБСТВЕНА НОВА ОБЛАСТ НА ИЗСЛЕДВАНИЯ С ВЪЗДЕЙСТВИЕ ВЪРХУ ФИЗИКАТА, ХИМИЯТА И БИОЛОГИЯТА. (Bulgarian)
18 August 2022
0 references
KAIP CHEMINĖ JUNGTIS PERTRAUKA AR FORMA? KAIP ATOMAI JUDA PAKEISTI MOLEKULĖS IZOMERINĘ FORMĄ? GEBĖJIMAS LAIKU IŠSPRĘSTI STRUKTŪRINIUS MEDŽIAGOS POKYČIUS CHEMINĖS REAKCIJOS METU AR BIOLOGINIAME PROCESE YRA PAGRINDINIS REIKALAVIMAS ATSAKYTI Į TOKIUS KLAUSIMUS IR ATSKLEISTI JŲ FUNKCIJĄ. NORS DAUGELIS STRUKTŪRINIŲ TRANSFORMACIJŲ, E. G. BALTYMŲ LANKSTYMO, VYSTOSI PER ILGĄ LAIKĄ, JAS SUŽADINA ANTRASIS MASTO ELEKTRONINIS SUŽADINIMAS IR ŠIEK TIEK LĖTESNIS (DAUG KARTŲ PER SEKUNDĘ) BRANDUOLINIS PERTVARKYMAS PIKOMETRO ATSTUMAIS. TAI PUIKUS IŠŠŪKIS UŽFIKSUOTI TOKIĄ DINAMIKĄ, TAČIAU ŠIANDIEN PRIPAŽĮSTAMA, KAD TOKIE PAJĖGUMAI YRA REIKALINGI NORINT GALIAUSIAI SUPRASTI SU ŠIOMIS STRUKTŪRINĖMIS TRANSFORMACIJOMIS SUSIJUSIĄ FUNKCIJĄ. „2016“ MES PASIEKĖME BREAKTHORUGH ŠIAME IEŠKOJIME, NES MES GALĖJOME UŽFIKSUOTI PIRMĄ KARTĄ-ERDVĖS VAIZDUS, KAIP MOLEKULINĖ JUNGTIS PERTRAUKOS IR PROTONAS IŠVYKSTA. METODAS, KURĮ NAUDOJOME, YRA LAZERIO SUKELTA ELEKTRONŲ SAVIDIFRAKCIJA (LIED), KURIĄ MES PASĖJOME, KAD GALĖTUME PATEIKTI REIKIAMĄ KOMBINUOTĄ PIKOMETRO ERDVINĘ IR ANTRĄJĄ LAIKO SKIRIAMĄJĄ GEBĄ. NEPAISANT TO, REIKIA TOLESNIŲ POKYČIŲ, KAD CHEMINĖS REAKCIJOS METU GALĖTUME TURĖTI PILNĄ MOLEKULIŲ ATOMŲ BENDRO PERTVARKYMO FILMUS. EBCOURAGED MŪSŲ PASIEKIMAIS, SIŪLAU PLĖTOTI ŠIĄ ĮDOMIĄ NAUJĄ MOKSLO SRITĮ TOLIAU IKI LYGIO, KURIAME MES GALIME IŠTIRTI KONFORMINIUS POKYČIUS MAŽŲ MOLEKULIŲ IR SUDĖTINGESNIŲ BIOLOGIŠKAI SVARBIŲ AMINO RŪGŠČIŲ, ATSAKINGŲ UŽ BALTYMŲ LANKSTYMO, VEDANČIO Į MUTAGENEZĘ. MANO MOKSLINIŲ TYRIMŲ PROGRAMA BUS SUKURTI LAIKO IŠSPRĘSTI ATOMINĖS VAIZDAVIMO, KURIS TURI DIDŽIULĮ POTENCIALĄ AUGTI Į SAVO NAUJĄ SRITĮ MOKSLINIŲ TYRIMŲ SU ĮTAKOS VISOJE FIZIKOS, CHEMIJOS IR BIOLOGIJOS. (Lithuanian)
18 August 2022
0 references
KAKO SE KEMIJSKA VEZA LOMI ILI OBLIKU? KAKO SE ATOMI KREĆU KAKO BI PROMIJENILI IZOMERSKI OBLIK MOLEKULE? SPOSOBNOST RJEŠAVANJA VREMENA STRUKTURNIH PROMJENA TVARI TIJEKOM KEMIJSKE REAKCIJE ILI BIOLOŠKOG PROCESA OSNOVNI JE ZAHTJEV ZA ODGOVARANJE NA TAKVA PITANJA I OTKRIVANJE NJIHOVE FUNKCIJE. IAKO SE MNOGE STRUKTURNE TRANSFORMACIJE, E.G. PROTEINSKI SKLOPIVI, RAZVIJAJU NA DUGIM VREMENSKIM OKVIRIMA, ONE SE POKREĆU ELEKTRONIČKIM UZBUDAMA ATTOSEKUNDA I NEŠTO SPORIJIM (MALO-FEMTOSEKUNDNIM) PRERASPODJELAMA NUKLEARNE ENERGIJE NA UDALJENOSTIMA PIKOMETRA. TO JE IZVRSTAN IZAZOV ZA HVATANJE TAKVE DINAMIKE, ALI DANAS JE PRIHVAĆENO DA JE TAKVA SPOSOBNOST POTREBNA DA BI SE NA KRAJU RAZUMJELA FUNKCIJA POVEZANA S TIM STRUKTURNIM TRANSFORMACIJAMA. U 2016-U SMO POSTIGLI BREAKTHORUGH U OVOJ POTRAZI JER SMO MOGLI SNIMITI PRVE VREMENSKI-PROSTORNE SNIMKE KAKO SE PREKIDA MOLEKULARNA VEZA I PROTON ODLAZI. METODA KOJU SMO KORISTILI JE LASERSKI INDUCIRANA SAMODIFREKCIJA ELEKTRONA (LIED) KOJU SMO POSIJALI KAKO BISMO OSIGURALI POTREBNU KOMBINIRANU PROSTORNU I ATTOSEKUNDNU VREMENSKU RAZLUČIVOST PIKOMETRA. IPAK, DALJNJI RAZVOJ JE POTREBAN PRIJE NEGO ŠTO MOŽEMO IMATI PUNE FILMOVE O USKLAĐENOM PRERASPOREĐIVANJU ATOMA MOLEKULA TIJEKOM KEMIJSKE REAKCIJE. EBCOURAGED NAŠIM POSTIGNUĆIMA, PREDLAŽEM RAZVOJ OVOG UZBUDLJIVOG NOVOG PODRUČJA ZNANOSTI NA RAZINI NA KOJOJ MOŽEMO ISTRAŽITI KONFORMNE PROMJENE MALIH MOLEKULA I SLOŽENIJE BIO-RELEVANTNE AMINOKISELINE ODGOVORNE ZA SKLAPANJE PROTEINA, ŠTO DOVODI DO MUTAGENEZE. MOJ ISTRAŽIVAČKI PROGRAM USPOSTAVIT ĆE VREMENSKI RIJEŠENO ATOMSKO SNIMANJE, KOJE IMA OGROMAN POTENCIJAL DA IZRASTE U SVOJE NOVO PODRUČJE ISTRAŽIVANJA S UTJECAJEM NA FIZIKU, KEMIJU I BIOLOGIJU. (Croatian)
18 August 2022
0 references
HUR BRYTS ELLER BILDAS EN KEMISK BINDNING? HUR FLYTTAR ATOMER FÖR ATT ÄNDRA EN MOLEKYLÄR ISOMER FORM? FÖRMÅGAN ATT TIDSLÖSTA STRUKTURFÖRÄNDRINGAR AV MATERIA UNDER EN KEMISK REAKTION, ELLER EN BIOLOGISK PROCESS, ÄR DET GRUNDLÄGGANDE KRAVET FÖR ATT BESVARA SÅDANA FRÅGOR OCH AVSLÖJA DERAS FUNKTION. ÄVEN OM MÅNGA STRUKTURELLA OMVANDLINGAR, E.G. PROTEIN VIKNING, UTVECKLAS PÅ EN LÅNG TIDSSKALA, UTLÖSES DE AV ATTOSESEKUNDSKALAN ELEKTRONISK EXCITATIONER OCH NÅGOT LÅNGSAMMARE (FÅ-FEMTOSEKUND) KÄRNOMSTÄLLNINGAR PÅ PICOMETERAVSTÅND. DET ÄR EN FANTASTISK UTMANING ATT FÅNGA UPP SÅDANA DYNAMIKER, MEN DET ÄR NUMERA ACCEPTERAT ATT SÅDAN FÖRMÅGA KRÄVS FÖR ATT SÅ SMÅNINGOM FÖRSTÅ DEN FUNKTION SOM ÄR FÖRKNIPPAD MED DESSA STRUKTURELLA OMVANDLINGAR. UNDER 2016 HAR VI UPPNÅTT EN BREAKTHORUGH I DENNA STRÄVAN EFTERSOM VI KUNDE FÅNGA DE FÖRSTA TID-RYMD ÖGONBLICKSBILDER AV HUR ETT MOLEKYLÄRT BAND BRYTS OCH EN PROTON AVGÅR. DEN METOD VI HADE ANVÄNT ÄR LASERINDUCERAD ELEKTRONSJÄLVDIFFRACTION (LIED) VI HADE SÅTT FÖR ATT GE DEN NÖDVÄNDIGA KOMBINERADE PICOMETER RUMSLIG OCH ATTOSECOND TEMPORAL UPPLÖSNING. ÄNDÅ KRÄVS YTTERLIGARE UTVECKLING INNAN VI KAN FÅ FULLSTÄNDIGA FILMER OM DEN SAMORDNADE OMORGANISERINGEN AV MOLEKYLERNAS ATOMER UNDER EN KEMISK REAKTION. EBCOURAGED AV VÅRA PRESTATIONER FÖRESLÅR JAG ATT UTVECKLA DETTA SPÄNNANDE NYA VETENSKAPSOMRÅDE VIDARE TILL EN NIVÅ DÄR VI KAN UNDERSÖKA KONFORMA FÖRÄNDRINGAR AV SMÅ MOLEKYLER OCH MER KOMPLEXA BIORELEVANTA AMINOSYROR SOM ANSVARAR FÖR PROTEINFÄLLNING SOM LEDER TILL MUTAGENES. MITT FORSKNINGSPROGRAM KOMMER ATT ETABLERA TIDSLÖST ATOMAVBILDNING, SOM HAR EN ENORM POTENTIAL ATT VÄXA TILL SITT EGET NYA FORSKNINGSOMRÅDE MED INVERKAN ÖVER FYSIK, KEMI OCH BIOLOGI. (Swedish)
18 August 2022
0 references
CUM SE RUPE SAU SE FORMEAZĂ O LEGĂTURĂ CHIMICĂ? CUM SE MIȘCĂ ATOMII PENTRU A SCHIMBA FORMA IZOMERICĂ A MOLECULEI? CAPACITATEA DE A REZOLVA ÎN TIMP SCHIMBĂRILE STRUCTURALE ALE MATERIEI ÎN TIMPUL UNEI REACȚII CHIMICE SAU AL UNUI PROCES BIOLOGIC ESTE CERINȚA DE BAZĂ PENTRU A RĂSPUNDE LA ASTFEL DE ÎNTREBĂRI ȘI PENTRU A LE DEZVĂLUI FUNCȚIA. CHIAR DACĂ MULTE TRANSFORMĂRI STRUCTURALE, PLIEREA PROTEINELOR E.G., SE DEZVOLTĂ PE O PERIOADĂ LUNGĂ DE TIMP, ELE SUNT DECLANȘATE DE EXCITAȚII ELECTRONICE LA SCARĂ A DOUA ȘI DE REARANJĂRI NUCLEARE UȘOR MAI LENTE (PUȚIN-FEMTOSECUNDĂ) LA DISTANȚELE PICOMETRULUI. ESTE O PROVOCARE SUPERBĂ SĂ CAPTEZI O ASTFEL DE DINAMICĂ, DAR ASTĂZI ESTE ACCEPTAT FAPTUL CĂ O ASTFEL DE CAPACITATE ESTE NECESARĂ PENTRU A ÎNȚELEGE ÎN CELE DIN URMĂ FUNCȚIA LEGATĂ DE ACESTE TRANSFORMĂRI STRUCTURALE. ÎN 2016, AM REALIZAT UN BREAKTHORUGH ÎN ACEASTĂ CĂUTARE, DEOARECE AM PUTUT CAPTURA PRIMELE INSTANTANEE TIMP-SPAȚIU AL MODULUI ÎN CARE O LEGĂTURĂ MOLECULARĂ SE RUPE ȘI UN PROTON PLEACĂ. METODA PE CARE AM FOLOSIT-O ESTE AUTO-DIFFRACȚIA ELECTRONILOR INDUSĂ DE LASER (LIED) PE CARE AM SEMĂNAT-O PENTRU A FURNIZA O REZOLUȚIE SPAȚIALĂ ȘI TEMPORALĂ COMBINATĂ NECESARĂ PENTRU PICOMETRU. CU TOATE ACESTEA, SUNT NECESARE EVOLUȚII SUPLIMENTARE ÎNAINTE DE A PUTEA AVEA FILME COMPLETE ALE REARANJĂRII CONCERTATE A ATOMILOR MOLECULELOR ÎN TIMPUL UNEI REACȚII CHIMICE. EBCOURAGED DE REALIZĂRILE NOASTRE, PROPUN SĂ DEZVOLTĂM ACEST NOU DOMENIU INTERESANT AL ȘTIINȚEI PÂNĂ LA UN NIVEL LA CARE PUTEM INVESTIGA MODIFICĂRILE CONFORME ALE MOLECULELOR MICI ȘI ALE AMINOACIZILOR MAI COMPLECȘI RESPONSABILI DE PLIEREA PROTEINELOR CARE CONDUC LA MUTAGENEZĂ. PROGRAMUL MEU DE CERCETARE VA STABILI IMAGISTICA ATOMICĂ REZOLVATĂ ÎN TIMP, CARE ARE UN POTENȚIAL EXTRAORDINAR DE A SE DEZVOLTA ÎN PROPRIUL SĂU DOMENIU DE CERCETARE CU IMPACT ASUPRA FIZICII, CHIMIEI ȘI BIOLOGIEI. (Romanian)
18 August 2022
0 references
KAKO SE KEMIČNA VEZ ZLOMI ALI OBLIKUJE? KAKO SE ATOMI PREMIKAJO, DA SPREMENIJO MOLEKULSKO IZOMERNO OBLIKO? SPOSOBNOST ZA ČASOVNO REŠEVANJE STRUKTURNIH SPREMEMB SNOVI MED KEMIČNO REAKCIJO ALI BIOLOŠKIM PROCESOM JE OSNOVNA ZAHTEVA ZA ODGOVARJANJE NA TAKŠNA VPRAŠANJA IN RAZKRIVANJE NJIHOVE FUNKCIJE. ČEPRAV SE ŠTEVILNE STRUKTURNE TRANSFORMACIJE, E.G. ZLAGANJE BELJAKOVIN, RAZVIJAJO V DOLGEM ČASOVNEM OKVIRU, JIH SPROŽIJO ELEKTRONSKE NAVDUŠENJE V ATTOSEKUNDNEM MERILU IN NEKOLIKO POČASNEJŠE (NEKAJ FEMTOSEKUNDNIH) JEDRSKIH PREUREDITEV NA PICOMETER RAZDALJAH. TO JE ODLIČEN IZZIV ZA ZAJEMANJE TAKŠNE DINAMIKE, VENDAR JE DANES SPREJETO, DA JE TAKŠNA SPOSOBNOST POTREBNA ZA KONČNO RAZUMEVANJE FUNKCIJE, POVEZANE S TEMI STRUKTURNIMI TRANSFORMACIJAMI. V LETU 2016 SMO V TEM ISKANJU DOSEGLI BREAKTHORUGH, SAJ SMO LAHKO POSNELI PRVE POSNETKE ČASA-PROSTORA O TEM, KAKO SE MOLEKULARNA VEZ ZLOMI IN PROTON ODSTOPA. METODA, KI SMO JO UPORABILI, JE LASERSKO INDUCIRANA ELEKTRONSKA SAMODIFRAKCIJA (LIED), KI SMO JO POSEJALI, DA BI ZAGOTOVILI ZAHTEVANO KOMBINIRANO PROSTORSKO IN ATTOSEKUNDNO ČASOVNO LOČLJIVOST PIKOMETRA. KLJUB TEMU PA JE POTREBEN NADALJNJI RAZVOJ, PREDEN BOMO LAHKO IMELI POPOLNE FILME O USKLAJENI PREUREDITVI ATOMOV MOLEKUL MED KEMIČNO REAKCIJO. OB UPOŠTEVANJU NAŠIH DOSEŽKOV PREDLAGAM, DA SE TO VZNEMIRLJIVO NOVO PODROČJE ZNANOSTI RAZVIJE NA RAVEN, KJER BOMO LAHKO RAZISKALI KONFORMNE SPREMEMBE MAJHNIH MOLEKUL IN KOMPLEKSNEJŠIH BIO RELEVANTNIH AMINOKISLIN, ODGOVORNIH ZA ZLAGANJE BELJAKOVIN, KI VODIJO DO MUTAGENEZE. MOJ RAZISKOVALNI PROGRAM BO VZPOSTAVIL ČASOVNO RAZREŠENO ATOMSKO SLIKANJE, KI IMA OGROMEN POTENCIAL, DA PRERASTE V SVOJE NOVO RAZISKOVALNO PODROČJE Z VPLIVOM NA FIZIKO, KEMIJO IN BIOLOGIJO. (Slovenian)
18 August 2022
0 references
JAK PĘKA LUB FORMUJE WIĄZANIE CHEMICZNE? JAK PORUSZAJĄ SIĘ ATOMY, ABY ZMIENIĆ FORMĘ IZOMERYCZNĄ MOLEKUŁY? ZDOLNOŚĆ DO ROZWIĄZYWANIA W CZASIE ZMIAN STRUKTURALNYCH MATERII PODCZAS REAKCJI CHEMICZNEJ LUB PROCESU BIOLOGICZNEGO JEST PODSTAWOWYM WYMOGIEM ODPOWIEDZI NA TAKIE PYTANIA I UJAWNIENIA ICH FUNKCJI. MIMO ŻE WIELE PRZEMIAN STRUKTURALNYCH, SKŁADANIE BIAŁKA E.G., ROZWIJA SIĘ W DŁUGIEJ SKALI CZASU, SĄ ONE WYWOŁYWANE PRZEZ WZBUDZENIA ELEKTRONICZNE W SKALI NA SEKUNDĘ I NIECO WOLNIEJSZE (KILKA FEMTOSEKUND) PRZEGRUPOWANIA JĄDROWE W ODLEGŁOŚCI PIKOMETRÓW. UCHWYCENIE TAKIEJ DYNAMIKI JEST WIELKIM WYZWANIEM, ALE OBECNIE PRZYJMUJE SIĘ, ŻE TAKA ZDOLNOŚĆ JEST WYMAGANA, ABY OSTATECZNIE ZROZUMIEĆ FUNKCJĘ ZWIĄZANĄ Z TYMI PRZEMIANAMI STRUKTURALNYMI. W 2016 ROKU OSIĄGNĘLIŚMY BREAKTHORUGH W TYM ZADANIU, PONIEWAŻ MOGLIŚMY UCHWYCIĆ PIERWSZE MIGAWKI CZASOWO-PRZESTRZENNE, JAK ROZPADA SIĘ WIĄZANIE MOLEKULARNE I ODCHODZI PROTON. METODA, KTÓRĄ WYKORZYSTALIŚMY, TO SAMODYFRAKCJA ELEKTRONOWA WYWOŁANA LASEREM (LIED), KTÓRĄ ZASIALIŚMY, ABY ZAPEWNIĆ WYMAGANĄ KOMBINOWANĄ ROZDZIELCZOŚĆ PRZESTRZENNĄ PIKOMETRU I NATOSEKUNDOWĄ ROZDZIELCZOŚĆ CZASOWĄ. NIEMNIEJ JEDNAK, KONIECZNE SĄ DALSZE PRACE, ZANIM BĘDZIEMY MOGLI MIEĆ PEŁNE FILMY O UZGODNIONYM PRZEGRUPOWANIU ATOMÓW CZĄSTECZEK PODCZAS REAKCJI CHEMICZNEJ. ZACHĘCONY NASZYMI OSIĄGNIĘCIAMI, PROPONUJĘ ROZWIJAĆ TEN EKSCYTUJĄCY NOWY OBSZAR NAUKI DALEJ DO POZIOMU, W KTÓRYM MOŻEMY BADAĆ ZMIANY KONFORMALNE MAŁYCH CZĄSTECZEK I BARDZIEJ ZŁOŻONYCH BIO-ISTOTNYCH AMINOKWASÓW ODPOWIEDZIALNYCH ZA SKŁADANIE BIAŁEK PROWADZĄCYCH DO MUTAGENEZY. MÓJ PROGRAM BADAWCZY STWORZY ROZWIĄZANE CZASOWO OBRAZOWANIE ATOMOWE, KTÓRE MA OGROMNY POTENCJAŁ, ABY ROZWINĄĆ SIĘ WE WŁASNEJ NOWEJ DZIEDZINIE BADAŃ MAJĄCYCH WPŁYW NA FIZYKĘ, CHEMIĘ I BIOLOGIĘ. (Polish)
18 August 2022
0 references
Castelldefels
0 references
20 December 2023
0 references
Identifiers
FIS2017-89536-P
0 references