Nagrodę Nobla 2017 z chemii otrzymali Jacques Dubochet, Joachim Frank i Richard Henderson za opracowanie techniki mikroskopii krioelektronowej pozwalającej na obserwowanie biomolekuł w niespotykanej dokładności
Nobel 2017 z chemii został przyznany za technikę, która – jak pisze komitet noblowski – zrewolucjonizowała biochemię. Chodzi o mikroskopy krioelektronowe, które potrafią zamrozić w ruchu żywe struktury i zobrazować je z precyzją sięgającą pojedynczych atomów. Klasyczne mikroskopy elektronowe wymagają specjalnego przygotowania niszczącego żywe struktury.
W przypadku kriomikroskopii elektronowej obserwowany obiekt jest zamrażany w bardzo niskich temperaturach, co pozwala uchwycić “życie w akcji”: bakterie salmonelli atakujące żywe komórki, białka w trakcie łączenia się z innymi białkami czy wewnętrzną strukturę wirusa.
Przy powolnym zamrażaniu próbek powstają w nich kryształy lodu niszczące strukturę obiektu. Dlatego w kriomikroskopii stosuje się błyskawiczne schładzanie w ciekłym azocie, dzięki czemu struktura pozostaje nienaruszona.
Gdy chcemy uchwycić przestrzenną budowę danego obiektu, zamrażamy bardzo wiele jego egzemplarzy i skanujemy każdy z nich. Ponieważ w chwili zamrażania ustawiają się one w różnych pozycjach, to uzyskujemy wiele obrazów. Następnie są one łączone w komputerze tak, by powstał przestrzenny model badanego obiektu – taki, jak na zdjęciu na początku tekstu.
Mikroskopia krioelektronowa pozwala też śledzić procesy zachodzące na poziomie molekularnym. W takiej sytuacji wykonuje się serię zdjęć próbek zamrożonych na różnych etapach przebiegu śledzonego procesu. Połączenie tych zdjęć daje animację, która pokazuje zmiany zachodzące w czasie.
To właśnie dzięki nagrodzonej Noblem technice udało się szybko zobrazować wirusa Zika, którego epidemia wybuchła w Ameryce Południowej. Jego trójwymiarowy obraz stał się podstawą do dalszych badań.
You must be logged in to post a comment.