Владимир Морозов Дебютант

Что увидели Нобелевские лауреаты сквозь толщу льда?

Нобелевскую премию 2017 года по химии получили Жак Дюбоше из Лозанского университета, Иоахим Франк из Колумбийского и Ричард Хендерсон из Кембриджа. Их исследование затрагивает область электронной микроскопии биологических веществ.

Фото: Depositphotos

Казалось бы, что нового можно сделать уже давно существующим методом. Но ученые совершили буквально прорыв в этой области знаний.

Старый добрый микроскоп

Поле их деятельности — криоэлектронная микроскопия. Это такой способ работы электронного микроскопа, когда он просвечивает изучаемую среду, которая находится в состоянии глубокой заморозки, примерно около 200 градусов ниже нуля по шкале Цельсия.

Что дает такой метод? Кто немного помнит биологию из средней школы, знает, что любой биоматериал, на который смотрят в микроскоп, во-первых, очень тонко нарезан, а во-вторых — окрашен. Такой способ не позволяет видеть структуру изучаемого материала. Он дает только плоскостное изображение.

Если изучать биоматериалы в своем естественном состоянии, то увидеть что-либо отчетливое не представляется возможным по той причине, что молекулы и атомы находятся в постоянном движении.

Жак Дюбоше
Жак Дюбоше
Фото: ru.wikipedia.org

Такого еще не было

Для того чтобы рассмотреть материалы в своей родной среде, не окрашивать их, ученым пришло в голову их заморозить. Заморозка в этом случае используется как новый способ фиксации. А образцы удается разглядеть в их родной среде. Охлаждение дает возможность замедлить движение атомов, входящих в молекулу, и позволяет обеспечить четкость изображения. Получается, что ту или иную молекулу можно рассмотреть с точки зрения ее пространственного строения.

Данные о пространственном строении молекул крайне важны как для самой химии, так и для фармацевтики. Одно дело знать, из каких атомов состоит то или иное вещество, и совсем иные горизонты открываются, когда известна пространственная структура вещества. Специалисты отметили этот метод биохимического исследования как «новую эру в биохимии».

Иоахим Франк
Иоахим Франк
Фото: Источник

Польза для человека

А какая в этом всем польза для человечества, спросит читатель? А польза самая прямая.

Если учесть, что человек представляет собой по большей части белковую структуру, то для медицины важно знать не просто состав белка, из которого человек сделан. Важно знать и его пространственную конфигурацию.

Предположим, какой-то орган человека вышел из строя или получил повреждение. Взять тот же инфаркт, например. Зная не только качественный состав белковой структуры сердечной мышцы, но и его структуру, можно более эффективно помогать организму заменять рубцовую ткань на нормальную.

Ричард Хендерсон
Ричард Хендерсон
Фото: FA BOBO/PIXSELL/PA IMAGES/TASS

Если известна пространственная конфигурация белка, можно создавать лекарства, которые, соединяясь с ним, модифицируют белковую активность. В результате получаются белки с новыми функциями, которых даже еще нет в живом организме.

Все это открывает огромные перспективы в создании препаратов от рака и других неизлечимых болезней. Медицина и биотехнология являются главными потребителями открытия Нобелевских лауреатов.

Что еще почитать по теме?

Как получить Нобелевскую премию? Вильгельм Конрад Рентген
За что Вольфганг Паули получил Нобелевскую премию?
Микробиолог Рудольф Вайгль. Как не получить Нобелевскую премию?

Обновлено 19.10.2017
Статья размещена на сайте 10.10.2017

Комментарии (2):

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Войти через социальные сети: