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        實(shí)驗(yàn)和理論終于在關(guān)于微生物納米線的辯論中聯(lián)合起來(lái)
        
			
        
				2019-10-01 17:02:09
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        最近，關(guān)于微生物納米線(居住在泥濘的厭氧菌Geobacter sulphreducens中的特殊電菌絲)是否真正像其發(fā)現(xiàn)者所說(shuō)的那樣具有金屬般的電導(dǎo)性，引起了科學(xué)界的爭(zhēng)論。但是現(xiàn)在，麻省大學(xué)的微生物學(xué)家德里克·洛夫利(Derek Lovley)和博士后研究員尼基爾·馬爾萬(wàn)卡(Nikhil Malvankar)及其同事說(shuō)，他們已經(jīng)通過(guò)設(shè)計(jì)新實(shí)驗(yàn)和更好的理論模型的組合解決了理論和實(shí)驗(yàn)科學(xué)家之間的爭(zhēng)執(zhí)。
        

        實(shí)驗(yàn)和理論終于在關(guān)于微生物納米線的辯論中聯(lián)合起來(lái)
        

        在一系列論文中追溯到2011年，Lovley的組提供的實(shí)驗(yàn)證據(jù)幾行地桿菌菌毛行為電子通過(guò)的芳族的密切的相互作用的氨基酸在蛋白質(zhì)長(zhǎng)絲結(jié)構(gòu)。正如馬爾萬(wàn)卡(Malvankar)解釋的那樣，“電子的流動(dòng)就像在銅線中一樣，因此就象金屬導(dǎo)電性一樣。” 但是，在過(guò)去兩年中，許多理論建模者小組發(fā)表了論文，得出結(jié)論認(rèn)為L(zhǎng)ovley和Malvankar的結(jié)果是不可能的。
        

        但是，洛夫利說(shuō)：“在我看來(lái)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)勝過(guò)建模。正如已故的物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼(Richard Feynman)所說(shuō)：“理論的優(yōu)美與否，智力的高低都無(wú)關(guān)緊要。同意實(shí)驗(yàn)，這是錯(cuò)誤的。”
        

        為了尋找更多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，Malvankar前往布魯克黑文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(Brookhaven National Laboratory)了兩年，以通過(guò)同步加速器X射線微衍射和搖擺曲線X射線衍射等復(fù)雜方法進(jìn)一步評(píng)估土桿菌菌毛的結(jié)構(gòu)。他發(fā)現(xiàn)在土壤桿菌菌毛中芳香族氨基酸的周期性間隔為3.2埃，比理論模型所預(yù)測(cè)的緊密得多。研究成果發(fā)表在最新一期的mBio雜志上。
        

        Lovely說(shuō)：“在Nikhil的實(shí)驗(yàn)中，我們看到芳香族氨基酸緊密堆積的明顯特征。非導(dǎo)電菌毛缺乏這種特征。此外，當(dāng)Nikhil酸化菌毛時(shí)，芳香族化合物的堆積比例增加了這些結(jié)果與我們?cè)诰蓄愃平饘俚碾妼?dǎo)率的概念是一致的。所有拒絕我們的假設(shè)的模型都沒(méi)有與這些結(jié)果一致。”
        

        為了更好地了解實(shí)驗(yàn)與模型之間缺乏對(duì)應(yīng)關(guān)系，Malvankar與UMass Amherst退休教授和蛋白質(zhì)建模專家Eric Martz聯(lián)手合作。他們發(fā)現(xiàn)，在建立菌毛模型時(shí)改變一個(gè)簡(jiǎn)單的假設(shè)會(huì)極大地改變結(jié)果。Malvankar解釋說(shuō)：“以前的型號(hào)開(kāi)始與結(jié)構(gòu)淋球菌菌毛的模板。但是，地桿菌菌毛實(shí)際上是更密切相關(guān)的那些綠膿桿菌。我們的模型是基于假單胞菌。”
        
			

			
          
        
			
        
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