O primă imagine a; atomii individuali dintr-o proteină
Postat pe 06/05/2020 la 18:42
Tocmai a fost depășită o nouă etapă în ceea ce privește imagistica moleculară: o echipă de cercetători europeni a reușit să vizualizeze atomii unei proteine, în toată individualitatea lor. Până acum, nu a fost posibilă nicio observație la această scară într-un astfel de organism.
O cartografiere a distribuției atomilor în apoferritină, o proteină găsită în intestinul subțire.
Paul Emsley/Laboratorul MRC de Biologie Moleculară
Niciodată nu a fost dezvăluită o proteină atât de detaliată. Pentru prima dată, grație unei tehnici de imagistică numită microscopie crio-electronică, atomii săi, în toată individualitatea lor, au putut fi observați în mod distinct. Aceste imagini, cele mai clare până în prezent, se datorează a două echipe de biochimiști de la Institutul Max-Planck pentru Chimie Biofizică din Göttingen, Germania și Laboratorul de Biologie Moleculară al Consiliului de Cercetări Medicale (MRC-LMB) din Cambridge., Regatul Unit . Lucrările lor au fost postate pe serverul de preimprimare bioRxiv pe 22 mai 2020 (în mai multe articole, principalul fiind disponibil aici) și transmisă de revista Nature.
Cu o astfel de rezoluție, cercetătorii vor putea înțelege mai bine funcționarea proteinelor la nivel atomic și, astfel, să dezvolte substanțe medicamentoase active care sunt mai eficiente și mai puțin susceptibile de a provoca efecte secundare.
Crio-microscopia electronică, o revoluție din anii 1980
Utilizat pe scară largă pentru a observa componente vii, cum ar fi celule, viruși sau proteine, microscopie crio-electronică sau crio-ME, a făcut posibilă încă din 1990 obținerea de imagini 3D cu molecule la rezoluție foarte mare. Această tehnică a fost atât de revoluționară încât cercetătorii care au perfecționat-o sau perfecționat - elvețianul Jacques Dubochet mai întâi, apoi britanicul Richard Henderson și americanul Joachim Frank - au primit Premiul Nobel pentru chimie în 2017.
Ca o reamintire, spre deosebire de un microscop optic care utilizează lumina, un microscop electronic folosește un fascicul de electroni. Accelerat apoi concentrat datorită lentilelor de pe un eșantion, fasciculul face posibilă modificarea acestuia și „imprimarea” imaginii sale la rezoluții mult mai mari decât cele oferite de un microscop convențional. Aplicată obiectelor vii, această tehnică nu este însă binecuvântată: electronii degradează probele, mai ales că este necesar să le colorați sau să le deshidratați în prealabil. Deoarece apa este principalul component al biomoleculelor, îndepărtarea acesteia nu este, prin urmare, cea mai recomandată pentru păstrarea integrității acestora.
Aici intră în joc noțiunea de "criză", care a câștigat recunoașterea celor trei cercetători:
Niciodată nu a fost dezvăluită o proteină atât de detaliată. Pentru prima dată, grație unei tehnici de imagistică numită microscopie crio-electronică, atomii săi, în toată individualitatea lor, au putut fi observați în mod distinct. Aceste imagini, cele mai clare până în prezent, se datorează a două echipe de biochimiști de la Institutul Max-Planck pentru Chimie Biofizică din Göttingen, Germania și Laboratorul de Biologie Moleculară al Consiliului de Cercetări Medicale (MRC-LMB) din Cambridge., Regatul Unit . Lucrările lor au fost postate pe serverul de preimprimare bioRxiv pe 22 mai 2020 (în mai multe articole, principalul fiind disponibil aici) și transmisă de revista Nature.