Nobel Kimya Ödülü: Biyokimyada Cryo-Elektron Mikroskobu
Yakında yaşamın karmaşık mekanizmalarını atomik çözünürlükte detaylı olarak elde edebiliriz. 2017 Nobel Kimya Ödülünü, biyomoleküllerin resimlerini hem sadeleştiren hem de iyileştiren Cryo-elektron mikroskobunun geliştirdikleri için Jacques Dubochet, Joachim Frank ve Richard Henderson kazandı.
Anlama konusunda resim anahtar role sahiptir. Bilimsel buluşlar sık sık insan gözüyle görülemeyen nesnelerin başarılı görselleri üzerine inşa edilmiştir. Buna rağmen biyokimyasal haritalar uzun süredir karanlık boşluklarla doluydu çünkü mevcut teknolojiler yaşamın moleküler mekanizmalarının birçoğunun resmedilmesinde zorluklara sahipti. Araştırmacılar artık hareket halindeki bir biyomolekülü dondurabiliyorlar ve hem yaşamın temelinin anlaşılması hem de farmasötiklerin gelişimi için belirleyici olacak şekilde daha önce göremedikleri işlevleri görselleştiriyorlar.
Uzun süredir Güçlü elektron ışınımın biyolojik maddelere zarar verdiği için elektron mikroskoplarının sadece ölü maddelerin resmedilmesi için uygun olduğuna inanılıyordu. Fakat 1990 yılında Richard Henderson, bir elektron mikroskobu kullanarak bir proteinin atomik çözünürlükte resmini el etmeyi başardı. Bu buluş elektron mikroskobu teknolojisinin potansiyelini kanıtladı.
Joachim Frank, bu teknolojinin uygulanabilirliğini sağladı. 1975 ve 1986 yılları arasında elektron mikroskoplarının belirsiz iki boyutlu resimlerini analiz eden ve keskin üç boyutlu yapıları ortaya koyan bir resim işleme yöntemi geliştirdi.
Jacques Dubochet elektron mikroskobuna su ilave etti. Sıvı su elektron mikroskobunun vakumu içinde buharlaşır ve bu şekilde biyomoleküler bir yıkım yaratır. 1980’lerin başında, Dubochet camsı suyu geliştirdi- Suyu çok hızlı soğuttu bu şekilde biyomoleküllerin vakum içinde bile doğal keskinliklerini sağlayarak biyolojik örneğin çevresindeki sıvı form içinde suyu katılaştırdı.
Bu keşiflerle birlikte elektron mikroskobunun her bir somun ve vidası optimize edildi. İstenen atomik çözünürlüğe 2013 yılında ulaşıldı ve araştırmacılar artık biyomoleküllerin üç boyutlu yapılarını düzenli olarak elde edebiliyorlar. Geçtiğimiz beş yılda bilimsel literatür antibiyotik direncine sebep olan proteinden zika virüsünün yüzeyine kadar her şeyin resimleri ile doldu. Biyokimya artık patlayan gelişmelerle karşı karşıya ve heyecanlı bir geleceğe hazırlanıyor.
Jacques Dubochet, 1942 yılında İsviçre, Aigle’de doğdu. 1973 yılında Genova ve Basel Üniversitelerinde doktora yaptı. Lozan üniversitesinde profesör ünvanı aldı.
Joachim Frank, 1940 yılında Almanya, Siegen’de doğdu. 1970 yılında Münih Teknik Üniversitesinde doktora yaptı. Columbia Üniversitesinde Biyokimya ve Moleküler Biyofizik profesörüdür.
Richard Henderson, 1945 yılında İskoçya Edinburg’da doğdu. 1969 yılında Cambridge Üniversitesinde doktora yaptı. Cambridge Üniversitesi Moleküler Biyoloji MRC Laboratuvarında program yöneticisidir.
Kaynak : advancedsciencenews.com
