четверг, 28 марта 2024

Жизнь под микроскопом: зачем замораживать молекулы



Жизнь под микроскопом: зачем замораживать молекулы

28 Февраля 2018

МОСКВА, 28 февраля Нобелевскую премию по химии в 2017 году присудили за разработку метода криоэлектронной микроскопии, дозволяющего восстановить структуру биомолекул. В России единственным современным криомикроскопом размещает Курчатовский институт. Как этот прибор действует и что с его помощью исследуют, изучило.


Мгновенная заморозка

Образец, представляющий собой тонкую пленку раствора, где плавают белки, вирусы или макромолекулярные комплексы, помещают в жидкий этан при температуре огрех 182, 8 градуса Цельсия. Раствор с биомолекулами не кристаллизуется, а превращается в аморфный лед.

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

После предварительной настройки микроскоп делает множество сканов исследуемых объектов, своеобразных фотографий-проекций, получаемых благодаря взаимодействию электронов с атомами образца. Программа их обсчитывает и формирует 3D-изображение объекта, например белка.

Следует понимать, что этот объект модель, а не изображение вроде снимки. Фактически модель 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 более 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 такие, строя универсальную модель.


Ключ к жизни

Нам удалось создать на сегодняшний деть модель бактериальной рибосомы с разрешением лучше трех ангстрем (ангстрем одна десятимиллиардная частица метра. Прим. ред. ). Уровень вполне мировой для подобного рода объектов. А еще это первая структура рибосомы с почти атомным разрешением, полученная целиком в России при помощи криоэлектронной микроскопии. Такое множество позволило визуализировать антибиотик, показывающий собой буквально песчинку по сравнению с рибосомой крупным макромолекулярным комплексом, отвечающим за синтез белка во всех бойких клетках, рассказывает эксперт.

Механизм действия около 40% стрептомицинов основан на том, что они мешают рибосомам бактерий синтезировать белки, и патоген гибнет. Криоэлектронная микроскопия визуализировала это на молекулярном уровне.


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

По его мнению, через пять-десять лет технологии достигнут того, что мы увидим динамичную картинку очень маленького биологического объекта. Визуализация стремительных, хотя бы порядка миллисекунд, процессов одиночного важный этап, для которого еще предстоит разработать соответствующие инструменты и подходы.




Редактор рубрики

Место события на карте мира:







комментарии (0)




Другие интересные новости


Видео новости на сегодня

Президент предложил снизить долговую нагрузку субъектов РФ




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