Aktuelno

Kad molekuli kliknu

Desetog decembra u Stokholmu je tradicionalno priređena svečanost povodom dodele Nobelovih nagrada. Time je završena manifestacija koja za javnost započinje svake godine početkom oktobra objavom dobitnika Nobelove nagrade za fiziku, hemiju, fiziologiju ili medicinu, književnost, mir i ekonomiju.

Nekoliko beogradskih fakulteta, među kojima je i Hemijski fakultet, okupilo se tim povodom i osmislilo izložbe u čast nobelovaca kako bi približili značaj nagrađenih dostignuća studentima i široj javnosti.

Sa izložbe Kad molekuli kliknu, foto: Slađana Savić

Sigurno ste već čuli da je Kraljevska švedska akademija nauka ove godine Nobelovu nagradu za hemiju dodelila Karolin Bertoci, Karlu Šarplesu i Martenu Meldalu za rad na bioortogonalnoj hemiji i klik hemiji.

Klik hemija je pojam koji je uveo Amerikanac Karl Šarples pre 20 godina, kada je uvideo da neki molekuli reaguju brzo i skoro kvantitativno u prisustvu jona bakra. Ovo je posebno značajno imajući u vidu da se većina hemijskih reakcija za dobijanje organskih jedinjenja odvija u rastvoru, pri čemu proizvod zavisi od reaktivnosti, količine supstance i uslova u reakcionom sudu (da li je povišena temperatura, koliki je pritisak i da li ima katalizatora). Vredi dodati da prinos reakcije može biti od 0 do 100 odsto.

Istraživačke grupe Amerikanca Šarplesa i Danca Meldala su otkrile da u prisustvu bakra dolazi do vrlo brze i visokoprinosne reakcije između azidne (-N=N=N) i alkilne grupe (-C≡C-H) pri čemu nastaje petočlani prsten sa tri atoma azota i dva atoma ugljenika. Ova reakcija se odigrava pri blagim uslovima (ne zahteva visok pritisak ili temperaturu), što podsećalo na klik sigurnosnog pojasa u avionu.

Ovogodišnji dobitnici Nobelove nagrade za hemiju, ilustracija: Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences

Šarplesova istraživačka grupa je izvodila reakcije u vodenoj sredini, dok je Meldal primenio isti princip reakcije za dobijanje peptida na čvrstoj podlozi. Brojnost objavljenih reakcija sa različitim metalima i supstratima doprineo je da već postoji više generacija klik reakcija.

Amerikanka Bertoci je išla korak dalje i primenila je reakciju između azida i alkina bez prisustva bakra, tako što je alkilna grupa deo prstena, modifikovanog da brzo reaguje sa azidnim jedinjenjem, ali da ne remeti normalno funkcionisanje žive ćelije. Biootrogonalna hemija, kako je Bertoci nazvala, znači upravo to – odvijanje hemijske reakcije koja se ne ometa metabolizam ćelije. Na ovaj način je uspela da obeleži glikane, šećere na površini ćelije pomoću kojih ćelije međusobno komuniciraju. Ova znanja trenutno primenjuje za istraživanje raka, raznih zapaljenja, ali i virusnih oboljenja, kao što je kovid-19.

Sa izložbe Kad molekuli kliknu, foto: Ljubodrag Vujisić

Izložba “Klikni na hemiju” koja je otvorena 12. decembra na Hemijskom fakultetu u Beogradu približava javnosti nagrađena dostignuća iz hemije. Posetioci su studenti, zaposleni, ali i srednjoškolci i osnovci koji su na zasebnom panou izložbe pod nazivom “Kako ste vi kliknuli na hemiju?” ostavljali svoje odgovore. Tokom prve dve nedelje izložbe, pano je već skoro ceo popunjen izjavama da su nastavnici doprineli da kliknu na hemiju, popularne serije, zatim crtežima i međusobnim dopisivanjima raznobojnim flomasterima.