从Blobology到原子分辨率。在过去几年中,电子显微镜的分辨率从大多数显示出色的斑点,现在能够在原子分辨率下可视化蛋白质。插图:马丁Högbom
我们可能很快在原子分辨率中拥有生命的复杂机器的详细图像。2017年诺贝尔化学奖2017年被授予Jacques Dubochet,Joachim Frank和Richard Henderson进行了Cryo-Croto-Croto-Croto-Electron显微镜,这两种显微镜都简化并改善了生物分子的成像。这种方法将生物化学迁移到新的时代。
一张图片是理解的关键。科学突破往往建立在人类眼睛看不见的物体的成功可视化。然而,生化地图长期以来一直充满了空格,因为可用的技术难以生成生命的大部分分子机械的图像。冷冻电子显微镜改变了所有这些。研究人员现在可以冻结生物分子的中间运动和可视化流程,他们从未见过,这对于对生命的化学和制药的发展来说是果断的决定性。
电子显微镜据信仅适用于成像死亡物质,因为强大的电子束破坏了生物材料。但在1990年,Richard Henderson成功地使用电子显微镜在原子分辨率下产生蛋白质的三维图像。这种突破证明了这项技术的潜力。
Joachim Frank.使技术一般适用。在1975年和1986年期间,他开发了一种图像处理方法,其中分析了电子显微镜的模糊二维图像并合并以露出尖锐的三维结构。
Jacques Dubochet.向电子显微镜添加水。液态水在电子显微镜真空中蒸发,这使得生物分子塌陷。在20世纪80年代初,Dubochet成功地蒸煮水 - 他迅速冷却水,使其在生物样品周围以其液体形式固化,使得即使在真空中也能够保持其天然形状。
在这些发现之后,电子显微镜的每个螺母和螺栓都已得到优化。2013年达到所需的原子分辨率,研究人员现在可以常规地生产生物分子的三维结构。在过去的几年里,科学文学已经充满了从引起抗生素抗性的蛋白质的所有东西的图像,到Zika病毒的表面。生物化学现正面临爆炸性的发展,并全部设定令人兴奋的未来。