Nobel z chemii 2017 - za opracowanie mikroskopu pozwalającego dokładnie oglądać cząsteczki biologiczne

Wspomniani badacze stworzyli metodę mikroskopii krioelektronowej, która umożliwia badanie w bardzo wysokiej rozdzielczości biocząsteczek. Dzięki temu można było dobrze poznać strukturę różnych cząstek, np. białek powodujących oporność na antybiotyki, cząsteczek związanych z regulacją rytmu dobowego czy wirusa Zika.

Jak czytamy w ogłoszeniu Komitetu Noblowskiego, mikroskopy elektronowe były uważane za nieodpowiednie do obrazowania materii ożywionej, ponieważ wiązka elektronów niszczy materiał biologiczny. Jednak w 1990 roku Richard Henderson zdołał zastosować mikroskop elektronowy dla uzyskania trójwymiarowego obrazu białka w rozdzielczości atomowej. Ten przełom pokazał potencjał wspomnianej technologii.

Joachim Frank uczynił tę technologię stosowalną. W latach 1975-1986 opracował metodę przetwarzania obrazu, w której mikroskopowe dwuwymiarowe obrazy łączy się dla uzyskania struktury trójwymiarowej.

Jacques Dubochet "dodał wodę" do mikroskopii elektronowej. W próżni mikroskopu elektronowego woda parowała, co powodowało, że biocząsteczki ulegały zniszczeniu. We wczesnych latach 80. XX wieku Dubochet doprowadził do tak szybkiego ochłodzenia wody, że zestalała się w swojej ciekłej formie w pobliżu próbki biologicznej, co pozwoliło biocząsteczkom zachować naturalny kształt nawet w próżni.

W 2013 roku uzyskano pożądaną, atomową rozdzielczość i teraz naukowcy mogą wygenerować trójwymiarowe struktury biocząsteczek. W ciągu ostatnich kilku lat literatura naukowa została wypełniona różnymi obrazami: od białek, które powodują oporność na antybiotyki, po powierzchnię wirusa Zika.

W ubiegłym roku Nobla z chemii otrzmali Jean-Pierre Sauvage, Sir J. Fraser Stoddart oraz Bernard L. Feringa za „opracowanie i syntezę maszyn molekularnych".

Press Release: The Nobel Prize in Chemistry 2017