Химический реверс-инжиниринг или не дизассемблером единым

А разве ЯМР спектрометрия всё покажет? Мне кажется для начала нужно сжечь, перегреть, плазмировать и зафиксировать все спектры и их интенсивности, а затем уже делать ЯМР, и поглядывать сразу в два места. Я понятия не имею о чём пишу если что, просто мысли в слух :D

А так, мне казалось что сейчас любую молекулу можно без особых проблем исследовать как хочется, хоть в профиль, хоть в фас. А любой химический состав любой бодяги выявить путём последовательного отнимания конкретного элемента из вещества.

Типа берём и выдираем весь водород, ага знаем что он есть, и знаем сколько его было, далее из развалившихся остатков пробуем отнять углерод, опана, нету, ну значит следующий и так пока от исследуемого образца вакуум не останется, структуру не узнаем, зато состав на 100% :D

Ладно, лучше скажи насколько ты стал близок к пониманию того благодаря чему или благодаря пропорциональной комбинации чего оно стоит как бампер мерседеса за столовую ложку =)?

структуру не узнаем, зато состав на 100%

Блин, ну вы как дети ей богу. Состав генноинженерного фермента интересен чуть менее чем никому. Это примерно как расплавить процессор и определить его состав. Не уверен кстати что и ЯМР что-то там прояснит.

Блин, ну вы как дети ей богу.

Спасибо за комплимент

Состав генноинженерного фермента интересен чуть менее чем никому.

Интересен, иначе бы оно не стоило столько сколько стоит

Это примерно как расплавить процессор и определить его состав.

В чём проблема? У тебя на руках кусок кремния от конкурента на своей подложке, процы у вас одинаковые, но у него греется меньше при большей частоте, у тебя возникает закономерный вопрос чем они легировали кремний так что у него свойства так резко отличаются от твоей подложки, ты соскоблил несколько слоёв атомов, поджог и в спектре пусто, ты в шоке, как же так. У тебя остаётся лишь один вариант взять кусок подложки целиком и целиком сжигать, и тут ты обнаруживаешь что гелирующиее вещество располагалось не в поверхностных слоях кремния после его бомбардировки, а прям в середине, ты начинаешь делать предположения и расчёты, а как глубокое расположение легирующих веществ влияет на физические процессы PNP/NPN и прочих вариантов переходов, у тебя случается экрика, ты понимаешь что влияет, следующая твоя задача понять как они вдолбили атомы наример брома так глубоко в кремний, ионная пушка не пробьёт так далеко, а если и пробьёт то она превратит однорудную поверхность кремния в такое решето с кратерами как на луше что дальнейший его нагрев не приведёт с самовосстановлению однородной кристаллической решётки кремния, который используют для восстановления кремния после любого легирования другим веществом. Так же ты обнаруживаешь что легирующее вещество находится глубоко в середине подложки, но его нет по краям и так далее, а ещё легирующее вещество комплексное, именно отношения и разные характетистики атомов рождают их пограничные состояния эффекты которых мы и используем для вычислений, без «разобрать на атомы» чтобы узнать как оно, или если «собрать из атомов» если уже знаешь как оно, просто невозможно. Так что соглашусь, как дети ей богу как будто всё в сказке, херак, херак и уопа заработало, оно конечно так бывает, но рано или поздно нужно делать анализ, а уже потом синтез.

Не уверен кстати что и ЯМР что-то там прояснит.

Что-то прояснит, но вот что именно вопрос, у каждого элемента свой магнитный момент, у группы разные элементов эти моменты разнятся,сходятся, у комплексов веществ могут быть домены, где в рамках некой области магнитные моменты «сонаправлены». Я не просто так упомянул обычную классическую спектроскопию через сжигание любого вещества, им ты выявляешь элементную базу состава вещества, а затем проводя ЯМР ты сможешь сверять данные полученные разными способами и тем самым исключать ложное понимание графиков. В том и суть. Прояснить, нет, уточнить, да.

Так что нет ничего такого в том чтобы расплавить процессор и определить его состав, главное нарезать потоньше 😉 и под разными углами, стереть в порошок, запаять и нагреть до цвета солнышка =)

Да я нафантазировал всё, но ведь всё так и есть

сейчас спектр смотреть не будут, кто быстрей тот и папа выжил

А можешь выложить результаты? И ссылку дать на таблицы для сверки значений с химическими элементами и их изотопами.

А бывает фигня когда пик с одним значением имеет ну… типа коллизию, то есть значение есть но это может быть и А и Б или/и А и Б вместе, где А и Б химические элементы или их соединения, как коллизия в хеш табличке короче =)

А чего его смотреть то, его сейчас роботы смотрят, сделал хххммм-ххтьфу в пробирку, сунул в аппарат, кнопку нажал и у тебя на экране график элементного состава :D

Это уже биология, камон. Состав там неважен от слова совсем. Это совсем другой мир и другие технологии.

В этом мире две одинкаовые по составу и даже структуре молекулы но одна закрученная направо а другая налево будут работать по разному - одна исцелит а другая убьет.

Технологии тут подразумевают генномодифицированные организмы производящие ферменты для анализа и создания других генно-модифицированных организмов и только имея все эти промежуточные поколения можно что-то реально воспроизвести. А остальным остается довольствоваться бесплодными организмами или семенами производящими что-то, и продолжать платить монсанте или кто там оно теперь после слияний и ребрендингов.

У нас это направление походу похоронили - разработки в электронике можно сохранить на бумаге или других носителсях - а вот эти самые организмы если умерли то это навсегда. И теперь хоть обанализируй состав - ничего не поможет. Даже сохранив все знания просто повторить эти цепочки мутаций и селекций займет годы труда.

Даже сохранив все знания просто повторить эти цепочки мутаций и селекций займет годы труда.

Займёт значит займёт, не проблема. Я гуппий с окраской леопарда выводил 6 лет, ничего такого, это просто не быстрый процесс, правда тоже подохли давно уже. Но ты либо начинаешь, либо нет, всё.

Состав там неважен от слова совсем.

Важен

Это совсем другой мир и другие технологии.

Это да

У нас это направление походу похоронили

:(

И теперь хоть обанализируй состав - ничего не поможет

Любые данные важны и нужны, как миниум отсекать лишние предположения и прочее подобное.

ЯМР покажет ядра водорода и углерода (тут не показано, был снят двумерный спектр, но на 400 МГц машине). Ну и другие ядра с подходящими свойствами, настроить можно.

Нет, для ЯМР как раз не надо разрушать образец - снимать будет нечего.

Элементный анализ скажет только о соотношении элементов, а не о структуре и соотношениях веществ в смеси. ЯМР сообщает нам именно эту информацию, плюс по соотношению площадей пиков, можно прикинуть, в каком соотношении эти вещества в смеси.

Ну, гены можно синтезировать - была б последовательность. Как раз в ближайшее время с помощью Phusion Plus и набора олигонуклеотидов хочу фрагментов гена рекомбиназы одного термофильного фага синтезировать. Заодно сниму на видео в формате мини-лекции.

Состав этого фермента известен лучше, чем состав буфера для него.) А в том как бы и цимес - в любом говне даже высоконадёжная химерная полимераза не работает или работает несколько не так.

Ну и интересен состав с точки зрения воспроизведения, благо сам фермент наработать можно без проблем.)

Эммм… С учётом того, что там в метаданных проекта мои данные, данные института и прочее - не думаю, что это будет хорошей идеей.) Тут-то я убрал отображение всего этого.

ЯМР это МРТ для молекулярных микрочеликов :D

А итоговые пики можно преобразовать в пространственную модель «каркаса» молекулы из водородно-углеродных связей?

Ааа, тогда не надо, а то взрючат по жопе. Как никак работодатель.

Не просто «можно», а для того и делается.) Собственно, так я смог имея несколько в некоторой степени противоречивых составов, воссоздать наиболее вероятный.

Блин, кто-то из модераторов может пост поправить? Я пропустил обидную авто замену в последнем абзаце. Там должно быть «неионогенного ПАВ».

Если я не ошибаюсь там характер «скрутки молекулы» может дать ответ чем она ещё «легирована» например вместо части изотопа углерода 12 может быть иной, например 13, или даже 14 или если в составе хлор, то даже без его явного обнаружения можно сказать что он там есть ибо был бы в полученной модели кислород характер пространственного располагающихся рядом элементов был бы другой.

Ну типа в частных случаях «тупо» по форме и неких известных можно определить частично или полностью иной состав, ну или хотя бы свести его к наиболее вероятному или вероятным вариантам с которыми можно уже попробовать поработать и даже помоделировать с расчётами чисто отсечь ложное.

Ладно, больше не буду тупака наливать, в любом случае интересно, спасибо.

Сюда

• Обсуждение исправлений и других манипуляций с новостями

напиши

Спектрометр обычно настроен на определенный набор конкретных ядер. Можно перенастроить, донастроить, но это несколько муторно. Но в целом, да, по химическим сдвигам в спектре, можно найти и то, что спектрометр не регистрирует непосредственно.

Спасибо, ща сделаю!

Мне кажется для начала нужно сжечь, перегреть, плазмировать и зафиксировать все спектры и их интенсивности

Это даст элементный состав. Если там только лёгкие элементы (H, C, N, O) — проку немного. Для органики важнее углеродный скелет, и где как на него навешаны гетероатомы, брутто-формулы малополезны. Кстати, при сжигании добавится лишний кислород :)

Сейчас самые популярные методы — ЯМР и масс-хроматография (разделяют смесь по времени удерживания на адсорбенте и меряют массы осколков молекулы). Ещё делают «2-мерный ЯМР» — возбуждают двумя сериями импульсов, снимают 2 сигнала через разное время, ищут корреляции; так можно снимать сигналы и с 2 разных элементов.

но у него греется меньше при большей частоте, у тебя возникает закономерный вопрос чем они легировали кремний так что у него свойства так резко отличаются от твоей подложки

Важно не только «чем», важнее «где». Легирующих добавок не так уж много. А если взять не точечно, а с большой площади, всё интересное забивается.

Когда я вырасту - я вернусь, прочту и пойму о чём тут пишут.

А что открытый софт по этому поводу? Бывает? Просто интересно.

Есть, но пока или подзаброшенный, или сырой, или с маловнятным интерфейсом. Потом может попробую gsim с четвёртых кутей на современное апгрейднуть, бо самому свободное хочется.

вместо части изотопа углерода 12 может быть иной, например 13, или даже 14

Такие вещи хорошо ловятся масс-спектрометрией.

или если в составе хлор

Вот он очень хорошо виден на масс-спектре. 75% ³⁵Cl и 25% ³⁷Cl выглядят как 2 пика с отношением интенсивностей 3:1 с разницей в 2 Da.

На скрине окно Bruker TopSpin 4.4.1 (академическая лицензия, стоит на ноуте с кубунтой, да, оно есть полное на Линукс)

Его можно использовать бесплатно, не имея прибора?

Да, академическая лицензия, в посте даже указал.)

самый сложный вариант, но с оговорками: другой тип неионогенного ПАВ, немного другой буфер, меньше добавок.

А нет ли возможности исследовать это на хроматографе? Самое то для выделения добавок.

Полимеры в хроматограф совать - идея плохая и не полезная для колонки и кошелька того, кто это туда сунет. А эти ПАВ имеют полимерную природу. Поэтому нафиг.

Минуточку, секвенировать. Даже динозавров с переменным успехом анализируют по частям, а они уже немножко умерли давно

При условии, что осталось, что секвенировать. А это не всегда так.

это если у тебя есть все те волшебные реактивы выращенные поколениями бактерий в американских и британских биолабораториях. А реактивы как известно материал расходный.

А так да - примерно так и делается.

Не спора ради, зачем нужны реактивы, чем они ценнее чем diff по геному палочки дрожжей или исходной пшеницы?

Они нужны, чтобы узнать эту самую последовательность и чтоб было, с чем diff делать.

эти ПАВ имеют полимерную природу

Это которые Triton X-100 (OCTOXINOL 10), Tween 20 (Polysorbate 20), Ficoll 400 (полисахароза 400)?

Они самые. По сути - ПЭГ, прицепленный к алкилфенолу, многоатомному спирту или сахару.

Не спора ради, зачем нужны реактивы, чем они ценнее чем diff по геному палочки дрожжей или исходной пшеницы?

По ссылке в стартовом посте пишут, что не для всех задач нужны особо чистые реактивы. Для большого числа применений хватит технически чистых, которые можно было бы бодяжить самостоятельно, если знать состав.

А любой химический состав любой бодяги выявить путём последовательного отнимания конкретного элемента из вещества.

Кек, удачи с оптическими олигомерами

Не, я немного там поофтопил, просто привели пример что реверсить белок через ЯМР бесполезно, потому что только получим что ну да там углерод азот и всё что обычно в таких же пропорциях, в среднем и информации никакой не даст

Мне казалось ГМО делают так - заряжают CRISPR-CAS (или чо там новее) и вперед

А полимеры… Ну дело другое. Но и там, верно пишут - структура важна

Не уверен кстати что и ЯМР что-то там прояснит.

Проясняет, если вещество чистое, то какие группы и связи углерода покажет

Наша генетика не особо то и мертва, да и с/х вроде как тоже. Химия древесины, да людей не осталось.

Но и там, верно пишут - структура важна

В любой органике структура важна, чем сложнее тем больше.

Так всё таки, можно попроще, на уровне где нибудь базового инстритутского курса: здесь ЯМР как то позволяет определять структуру молекулы, или только соотношение элементов? Если да, то на основе чего? Не томограмма же молекулы снимается...

Белок так реверсить можно. Просто надо его получить изотопно меченным и снимать сразу несколько спектров - водорода, углерода и азота. А потом ещё обработать данные. Но так мы можем получить и данные о молекулярной динамике сразу, а не чисто кристаллическую структуру, как с рентгеном.

Структуру. ЯМР всегда опирается на структуру. У ядер разных элементов, расположенных в разных частях молекулы, будут разные химические сдвиги, в зависимости от структуры молекулы и окружения этих самых ядер.

Ну это допустим отличит обычный бутан от изобутана, но что если там будет 2^100 вариантов комбинаций или вообще какой нибудь ДНК?

Первый вариант в спектрометр не поместится, но изомеры отличить оно может. Со вторым - как с белками. Снимаем множественные спектры, восстанавливаем структуру. Там и полимеры можно исследовать. Собственно, эти ребята этим и занимаются преимущественно.

Есть свежий https://github.com/INRA/NMRProcFlow, но я его не пробовал.

здесь ЯМР как то позволяет определять структуру молекулы

Для этого и применяется, на спектре виден тип атома и что его окружает. Вообще получается неплохая головоломка - восстановить структуру по кусочкам информации о ней.

Угу, я его тоже видел, форкнул, изучаю и его и попутно - R под чутким руководством линтера.)

П.С.: если кто вспомнит мой предыдущий скрин с софтом на Питоне и подумает, что я пытаюсь делать много разного - ну, пытаюсь, да, потому что когда мозги не заняты - это скучно. А так - кандидатская, софт, воспитание дочки - всего хватает, чтоб не скучать.)