19 Ноября 2019
МОСКВА, 19 ноября - Ученые на инсталляции EuXFEL — Европейском рентгеновском луче на свободных электронах — впервые смогли наблюдать в реальном тянуть времени, как меняется структура белков, и сняли первый в истории молекулярный фильм. Описание исследования опубликовано в журнале Nature Methods.
EuXFEL генерирует интенсивное рентгеновское излучение в виде чрезвычайно коротких выбросов, продолжительностью не более 100 фемтосекунд. Это позволяет исследовать сверхбыстрые химические реакции, наблюдая все этапы преобразования вещества.
Американские ученые под руководством Мариуса Шмидта (Marius Schmidt) из Университета Висконсин-Милуоки разработали эксперимент по освоению преобразований белков под действием света.
Для того, чтобы разобраться в реакциях белковой химии, отвечающих за все жизненно важные функции организмов, необходимо увидеть, как молекулы изменяются, взаимодействуя друг с другом. Так как эти изменения очень быстрые, наблюдения должны проводиться со сверхкоротким шагом, чтобы проследить все этапы, и по возможности выделить те, где приключаются сбои, которые могут стать причиной заболеваний. 23 января, 16:02Мощнейший рентгеновский луч мира XFEL вышел на развернутую мощность
Первый эксперимент по наблюдению за изменением формы белков Шмидт и его коллеги поставили в 2014 хотя бы году в Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики США в Калифорнии. Там ученые впервые смогли задокументировать атомные изменения в белковых образцах.
В 2016 году с взаимопомощью американской установки XFEL им уродилось повысить детальность своих наблюдений и отобразить перегруппировку атомов в диапазоне времени от нескольких фемтосекунд до трех пикосекунд. Изменения, происходящие во временном масштабе куда более 100 пикосекунд, уже(по)бывальщины зафиксированы ранее с использованием других источников рентгеновского излучения.
Таким образом, оставался неисследованным диапазон от 3 до 100 пикосекунд, и для этого ученые приехали на EuXFEL, где вместе со своими немецкими коллегами провели кончающий этап эксперимента.
Суть метода рентгеновской кристаллографии заключается в том, что кристаллы, содержащие белки, облучаются лазером и одновременно подвергаются воздействию рентгеновских импульсов. Дифракция лучей — рассеяние их по определенной схеме — показывает местонахождение атомов в кристалле.
Быстрые выбросы рентгеновского излучения создают двухмерные снимки каждого образца с сотен тыщ углов, под которыми луч попадает на кристалл. После цифровой обработки они преобразуются в движущиеся трехмерные изображения, которые показывают изменения в расположении атомов с течением времени — белковые фильмы. 7 ноября, 16:18 НаукаУченые предсказали, что будет с металлом под воздействием мощного лазера
Следующая роля состояла в том, чтобы проанализировать полученные данные и отгрохать карты структурных изменений белков. Дело в том, что из миллионов рентгеновских импульсов, которые создает XFEL, большинство вообще не попадают в политика. Кристалла достигают только 1-2 процента импульсов, остальные делают шум, который необходимо устранить из данных. Для этого ученые написали специальную программу.
Создание картинок физического функционирования белка открывает плиты для ответов на гораздо куда более серьезные биологические вопросы, — приводятся в пресс-релизе университета слова профессора Шмидта. — Теперь EuXFEL можно рассматривать как прибор, который помогает спасать идеальная жизни людей.
Результаты исследования на EuXFEL значат собой новый этап исследований белков, позволяющий разобраться, какой-никакие функциональные структурные преобразования происходят в этих молекулах, понять микрофону биологических процессов, в которых они участвуют. НаукабиологияЕвропейское учреждение XFELОткрытия - Наука
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
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....