четверг, 28 марта 2024

Ледяной микромир: как заглянуть внутрь живой клетки



Ледяной микромир: как заглянуть внутрь живой клетки

28 Февраля 2018

МОСКВА, 28 февраля Нобелевскую премию по химии в 2017 году присудили за метод восстановления структуры биологических макромолекул с помощью криоэлектронной микроскопии, который позволяет получать изображения биомолекул фактически в их естественном состоянии. В России единственным современным криомикроскопом располагает Курчатовский институт. Как прибор действует и что с его помощью исследуют, запомнило.


Мгновенная заморозка

Образец, представляющий собой тонкую пленку раствора, в котором находятся изучаемые объекты, помещают в жидкий этан при температуре минус 182, 8 градуса Цельсия. Раствор, находящий биомолекулы, не кристаллизуется, а превращается в аморфный лед.

По сути, криомикроскоп обычный просвечивающий электронный микроскоп, но с очень эффективным детектором и рядом конструктивных модификаций, позволяющих исследовать образец при криогенных температурах, вплоть до температуры кипения жидкого азота минус 195, 75 °C. Пучок ускоренных электронов проходит через тонкую пластинку образца, в нашем случае аморфный лед с объектами. При этом фаза и амплитуда падающей волны меняются. В конечном полученный результате мы получаем многочисленные проекции отдельных молекул, которые по-разному ориентированы во льду, объясняет Евгений Пичкур, конструктор Ресурсного центра зондовой и электронной микроскопии Курчатовского института.

После предварительной настройки ультрамикроскоп делает множество снимков исследуемых объектный, замороженных во льду, своеобразных микрофотографий, получаемых благодаря взаимодействию электронов с атомами образца. Программа их обрабатывает и формирует 3D-изображение спинара, например белка.

Следует понимать, что этот объект модель, а не изображение вроде рожи. Фактически она представляет собой усредненный образ изучаемой молекулы. Почему ему доверяют и считают невероятно точным? Дело в том, что образец с изучаемыми объектами тщательно готовят к исследованию на криомикроскопе. Обычно стараются получить как можно не менее чистый и гомогенный раствор, где молекулы находятся практически в одинаковых пространственных конформациях. Конечно, положение разных атомов в биомолекулах немного отличается. Но при расчетах компьютер усредняет представленные, строя универсальную модель.


Ключ к жизни

Нам удалось получить модель бактериальной рибосомы с разрешением лучше трех ангстрем (ангстрем одна десятимиллиардная доля метра. Прим. ред. ). Уровень вполне мировой для подобного рода объектов. А еще это первая структура рибосомы с околоатомным разрешением, полученная целиком в России при помощи криоэлектронной микроскопии. Такое разрешение позволило визуализировать антибиотик. Его размер относительно рибосомы можно представить как песчинку на булыжнике, рассказывает эксперт.

Механизм действия изрядного количества антибиотиков основан на том, что они мешают рибосомам бактерий синтезировать белки, и патоген погибает. Криоэлектронная микроскопия визуализировала это на молекулярном показателе.


Надеемся, дальнейшая работа поможет продвинуться в понимании механизма синтеза белка, а также разработке новых, более эффективных антибиотиков, говорит Евгений Пичкур.

По его мнению, через пять-десять лет технологии достигнут того, что мы вообразим динамичную картинку крохотного биологического спинара. Визуализация быстрых, хотя бы порядка миллисекунд, процессов исключительно важный этап, для которого еще светит разработать соответствующие инструменты и подходы.

С помощью криогенного электронно-микроскопического комплекса созданным данные о структуре нескольких рогов и патогенных вирусов и макромолекул. Также исследователи начали первопроходческие работы в области изучения процессов в живых клетках образование мельчайших кристаллов с участием ДНК.




Редактор рубрики

Место события на карте мира:







комментарии (0)




Другие интересные новости


Видео новости на сегодня

Путин: наши воины создают необходимые условия для будущего России




Популярное на сегодня

Автоматизированная система анализа заголовков новостей с поиском популярных слов.
Автоматизированная система анализа заголовков новостей
Данные обновляются каждые полчаса.

Эмоции на сегодня

Анализ эмоциональной составляющей новостей.
Анализ эмоциональной составляющей новостей .

Данные обновляются каждые полчаса.

Страны и города

Соотношение количества новостей из разных точек Земли за сутки.
Соотношение количества новостей из разных точек Земли .

Данные обновляются каждые полчаса.

Валюты

Рейтинг валют участвующих в новостях.
Рейтинг валют участвующих в новостях .

Данные обновляются каждые полчаса.





Комментарии к новостям

[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....

[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...

[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...

[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...

[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...

[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...

[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....

Новости шоу-бизнеса

Суд рассмотрит иск экс-супруги Бондарчука о разделе имущества

МОСКВА, 28 марта Симоновский суд Москвы 22 апреля начнет процесс по иску катерины Бондарчук (Рудской), имевшейся жены режиссера Федора Бондарчука, о разделе совместно нажитого имущества, сказали в суде. Рудская настаивает на видоизмененье соглашения о разделе имущества, нажитого в период свода. Подробности … Прочитать