• Мнения
  • |
  • Обсуждения
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, какое научное открытие 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 молекул 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.

Статья опубликована в выпуске 20.10.2017
Обновлено 22.07.2020

Комментарии (3):

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Войти через социальные сети: