Nagrodę Nobla z chemii otrzymali naukowcy, którzy stworzyli mikroskopię krioelektronową
Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii otrzymali trzej naukowcy, którzy stworzyli metodę mikroskopii krioelektronowej. Pozwala ona na badania cząsteczek w roztworach w bardzo wysokiej rozdzielczości.
Jacques Dubochet, Joachim Frank i Richard Henderson to tegoroczni laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie chemii. Królewska Akademia Nauk uznała metodę opracowaną przez naukowców za znaczący krok dla rozwoju biochemii. Najbardziej przystępnie wagę ich pracy opisuje grafika zaprezentowana przez Komitet Noblowski i porównująca zdolność rozdzielczą mikroskopów.
Na czym polega mikroskopia krioelektronowa?
Wynalezienie mikroskopu pozwoliło ludzkości zajrzeć "w głąb" rzeczy. Szybko okazało się jednak, że tradycyjne mikroskopy optyczne mają ograniczenia. Wiązkę światła, które przechodząc przez układ optyczny, pozwala na zobaczenie obrazu w powiększeniu, zastąpiła - oczywiście w ogromnym uproszczeniu - wiązka elektronów. Mikroskop elektronowy skonstruował w 1931 r. niemiecki fizyk, Ernst Ruska.
Badanie materiału biologicznego przez mikroskop elektronowy miało wadę, która została odkryta po jego zaprezentowaniu. Bombardowanie wiązką elektronów prowadzi do zniszczenia komórek organicznych - stwierdzał w 1934 r. na łamach "Nature" węgierski naukowiec, Ladislaus Marton. Wyzwaniem okazało się zatem takie przygotowanie preparatów, by ochronić je przed niszczycielskim działaniem elektronów. Badacz zaproponował rozwiązanie. Miało nim być zmrożenie materiału biologicznego. Inny problem stanowił niski kontrast obrazu komórek organicznych pod mikroskopem elektronowym.
Mikroskopia krioelektronowa jest odpowiedzią na te, ale również wiele innych wyzwań. Jacques Dubochet już w latach 80. prowadził prace nad tą metodą. W 1984 r. zaprezentował obrazy adenowirusów uzyskane dzięki niej. Na początku lat 90. Richard Henderson udowodnił, że można uzyskać obrazy struktur biomolekuł w wysokiej rozdzielczości przy użyciu mikroskopii krioelektronowej. W 2013 r. zastosowano nowe detektory elektronów, które znacznie poprawiły zdolność rozdzielczą instrumentów. To o tym ostatnim wydarzeniu Komitet Noblowski wspomina, jako o pokonaniu "ostatniej przeszkody technicznej".
Dzięki pracy nagrodzonych dziś noblistów możliwe stało się obrazowanie na poziomie atomowym i w trójwymiarze złożonych struktur biologicznych. Naukowcy podzielą się 9 mln koron szwedzkich, czyli niemal 1 mln euro.
