Kimya Alanında Nobel Ödülü 2017: Kriyo Elektron Mikroskopisi
İsveç Kraliyet Akademisi, Kimya 2017’deki Nobel Ödülünü şunlara veriyor: Jacques Dubochet, Lozan Üniversitesi, İsviçre; Joachim Frank, Columbia Üniversitesi, New York, ABD; ve Richard Henderson, Moleküler Biyoloji MRC Laboratuvarı, Cambridge, İngiltere, ” çözeltideki biyomoleküllerin yüksek çözünürlüklü yapı tayini için kriyo elektron mikroskopisi geliştirme”
Kriyo mikroskop teknolojisi, biyokimyayı değiştiriyor
Son birkaç yıldır, araştırmacılar çok sayıda karmaşık protein kompleksi atomik yapıları yayınlamışlardır. (a) Sircadian ritmi yöneten bir protein kompleksi. (b) kulaktaki basınç değişiklikleri okuyan ve duymamızı sağlayan türde bir sensör. (c) The Zika virus.
Yakında hayatın karmaşık mekanizmalarıyla ilgili detaylı görüntüleri atomik çözünürlükle alabiliriz. Kimya 2017’deki Nobel Ödülü, biyomoleküllerin görüntülemesini hem basitleştiren hem de geliştiren kriyo elektron mikroskopisinin geliştirilmesi için Jacques Dubochet, Joachim Frank ve Richard Henderson’a verildi. Bu yöntem, biyokimyayı yeni bir döneme soktu denilebilir.
Bir resim, anlamak için bir anahtardır. Bilimsel atılımlar genellikle insan gözü için görünmeyen nesnelerin başarılı bir şekilde görüntülenmesine dayanır. Bununla birlikte, biyokimyasal haritalar uzun zamandır boş alanlarla doludur, çünkü mevcut teknoloji hayatın moleküler mekanizmasının çoğunun imajını oluşturmakta zorluk çekti. Kriyo elektron mikroskobu, bunların hepsini değiştirir. Araştırmacılar biyomoleküllerin orta hareketini dondurabilir ve daha önce hiç görmediği süreçleri görselleştirebilirler; bu da hem yaşamın kimyasının temel anlayışı hem de farmasötiklerin geliştirilmesi için belirleyici niteliktedir.
Elektron mikroskoplarının yalnızca ölü cisimlerin görüntülenmesi için uygun olduğuna inanılıyordu, çünkü güçlü elektron ışını biyolojik materyali yok eder. Ancak 1990’da Richard Henderson, bir atomik çözünürlükte bir proteinin üç boyutlu bir görüntüsü oluşturmak için bir elektron mikroskopu kullanmayı başardı. Bu atılım teknoloji potansiyelini ispatladı.
Joachim Frank bu teknolojiyi genel olarak uygulanabilir hale getirdi. 1975-1986 yılları arasında, elektron mikroskopunun bulanık iki boyutlu görüntülerinin analiz edildiği ve birleştirildiği, keskin bir üç boyutlu yapı ortaya çıkaran bir görüntü işleme yöntemi geliştirdi. Jacques Dubochet, elektron mikroskopisine su ekledi. Sıvı su, biyomoleküllerin çökmesine neden olan elektron mikroskop vakumunda buharlaşır. 1980’lerin başında, Dubochet suyu cam haline getirmeyi başardı – suyunu o kadar hızlı soğutdu ki biyolojik bir numune etrafında sıvı halde katılaştı ve biyomoleküllerin vakumda bile kendi şeklini almasına izin verdi.
Bu buluşları takiben, elektron mikroskopunun her noktası en uygun hale getirilmiştir. Arzulanan atomik çözünürlüğe 2013’te ulaşıldı ve araştırmacılar artık biyomoleküllerin üç boyutlu yapılarını rutin olarak üretebiliyorlar. Son birkaç yılda, bilimsel literatür, antibiyotik direncine neden olan proteinlerden Zika virüsünün yüzeyine kadar her şeyin görüntüleriyle doldurulmuştur. Biyokimya şimdi patlayıcı bir gelişme ile karşı karşıyadır ve heyecan verici bir gelecek için hazırlanmıştır.
Kaynak : sciencedaily.com
