Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Атомы в белках можно разглядеть с помощью криоэлектронных микроскопов

Атомы в белках можно разглядеть с помощью криоэлектронных микроскопов

06 июля 2020


Около трех лет назад в научном сообществе возникли новые «шедевры науки»: в 2017 году была вручена Нобелевская премия по химии трем ученым за развитие криоэлектронной микроскопии. Суть этого направления заключалась в создании такого микроскопа, который обладал бы сверхвысоким разрешением, позволяющим фиксировать минимальные объекты естественным образом, просвечивая исследуемые образцы при низких температурах. Этот уникальный метод исключает процесс кристаллизации объектов для их атомарного изучения.

Криоэлектронная микроскопия, как разновидность электронной микроскопии, имеет существенное отличие от рентгеновской кристаллографии. В последнем образец кристаллизуется искусственным образом, но процесс слишком время затратный — кристаллизация объекта занимает от нескольких месяцев до нескольких лет. Одной из проблем рентгеновской кристаллографии считается непригодность результата кристаллизации некоторых важных белков, так как они кристаллизуются в ином виде, нежели существовали в клетке до упомянутого процесса. Всё-таки клетка, как динамическая система, постоянно претерпевает изменения. К тому же восстановление атомарной структуры белка требует качественного монокристалла.

Все силы были брошены на разработку нового аппарата, который мог бы определять трехмерную структуру белков с высоким разрешением. Так появился криоэлектронный микроскоп, который позволяет увидеть отдельные атомы белков. Его разрешение достигает 1,2 ангстрема.

Проверка аппаратуры проводилась неоднократно, и во всех экспериментах поражала ученых. В качестве испытуемого белка был взят апоферритин. В процессе исследования его структура подверглась излучению электронами одинаковой скорости, помогающими усилить разрешение изображения. Затем ученые применили метод постобработки изображения, при котором был удалён лишний шум отраженных электронов. В результате получилась подробная атомарная структура данного белка. Далее ученые протестировали криоэлектронный микроскоп на белках ГАМКа-рецептора. В прошлом году им удалось изучить его с разрешением 2,5 ангстрема, но, используя новые разработки, разрешение удалось повысить до 1,7 ангстрема, причём в некоторых частях белка, являющихся ключевыми, его удалось поднять до 1,2 ангстрема. В таких масштабах данная разница имеет решающее значение.

Таким образом, ученые открыли новую возможность изучения биообъектов на атомарном уровне. Кстати, на сайте bioRxiv доступны препринты.

DDDNDNDDD

Другая информация
28 октября 2021
Байесовская нейронная сеть предсказывает распад компактных планетных систем

Чтобы решить проблему прогнозирования нестабильности компактных систем, современные ученые решили внедрить архитектуру глубокого машинного обучения.

25 октября 2021
Ледяные иглы сплетают узоры из камней в замерзающих пейзажах

Узорчатая почва, определяемая сегрегацией камней в зависимости от их размера, является одной из наиболее поразительно самоорганизующихся характеристик полярных и высокогорных ландшафтов.

21 октября 2021
Экологические кризисы привели к формированию новой геологической эпохи — антропоцен

Эта эпоха стартовала в середине 20-го века и наглядно отражает то большое ускорение, которое началось со времен индустриализации в Европе.

18 октября 2021
Тусклый свет по вечерам искусственно продлевает солнечный день

Ранее высказывались опасения, что воздействие тусклого искусственного освещения в вечернее время может нарушать циркадные ритмы и режим сна. Что на деле?

14 октября 2021
Исследованы наноразмерные детали смачивания нанопокрытых поверхностей

Ученые, используя комбинацию передовых нанотехнологий и жидкофазную просвечивающую электронную микроскопию, смогли изобразить смачивание плотных массивов узорчатых вертикальных нанопилляров.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!