Tanec molekul chrání před zmrznutím

Teplota -1,8 stupně Celsia teoreticky bohatě stačí na to, aby jakákoli ryba ztuhla na kámen, protože bod mrazu rybí krve leží kolem -0,9 stupňů Celsia. Antarktické ryby však něco takového s přehledem ignorují a v mrazivém oceánu si čile plavou. Už asi 50 let víme o tom, že v jejich krvi koluje speciální typ „anti-freeze“ glykoproteinů. Fungují mnohem lépe než jakákoli nemrznoucí směs, kterou v zimě lijeme do zámků aut, ale proč tomu tak je, vědci zatím nevěděli.

Němečtí výzkumníci tajemství antarktických ryb rozluštili díky speciální technice terahertzové spektroskopie, která jim umožnila sledovat pohyb jednotlivých molekul vody a proteinů. Molekuly vody se za normálních okolností neustále pohybují a předvádějí jakýsi „tanec“. V přítomnosti nemrznoucích proteinů však vstupují do nových chemických vazeb a pohyb se stává více uspořádaným – z disko tance se stal menuet, jak říká profesorka Martina Havenithová z Rúrské univerzity v Bochumi. Efekt je dlouhodobý a zabraňuje tvorbě krystalků ledu. Nemrznoucí rybí krev se proto zřejmě nedá vysvětlit jen existencí jednoduché vazby mezi molekulou vody a proteinu – daleko spíš je to komplexní záležitost, ve které proteiny působí i na relativně dlouhou vzdálenost.

Zdroj: Ruhr-Universität Bochum, Journal of the American Chemical Society