Нобеловата награда за химия отива при екип от трима учени – Жак Дюбоше, Йоахим Франк и Ричард Хендерсън, за разработването на криоелектронна микроскопия, онагледяваща с висока резолюция биомолекулярни структури в разтвор. Това представлява метод за опростяване и подобряване на изображенията на биомолекули.
Благодарение на тяхното откритие изследователите вече могат да създават триизмерни структури от биомолекули, съобщиха в изявление от Кралската шведска академия на науките, според която тяхното откритие отвежда биохимията в нов век.
За тази наука изображенията са от особена важност, а научните пробиви често се основават на успешна визуализация на обект, невидим за човешкото око. Въпреки това биохимичните карти в продължение на дълго време бяха изпълнени с празни полета, тъй като наличната технология се затрудняваше да възпроизведе изображения на голяма част от молекулярните механизми на живота.
Това се променя с появата на криоелектронната микроскопия.
Сега изследователите могат да замразяват биомолекули докато те се движат, както и да визуализират процеси, които никога преди това не са наблюдавали, посочват още в съобщението си от Кралската шведска академия на науките. Това е от решаващо значение както за разбирането на базовата химия, изграждаща живота, така и за развитието на фармацевтичната индустрия.
Дълго време се смяташе, че електронните микроскопи са подходящи за заснемане само на мъртва материя, тъй като силният им електронен лъч унищожава биологичния материал. Но през 1990 г. Ричард Хендерсън успешно създава триизмерно изображение на протеин с резолюция на атомно ниво, използвайки електронен микроскоп, предаде БГНЕС.
Йоахим Франк е човекът, който прави тази технология до голяма степен приложима. В периода между 1975 г. и 1986 г. той разработва метод за обработка на изображения, чрез който замъглените двуизмерни образи на електронния микроскоп се анализират и сливат, за да разкрият детайлна триизмерна структура.
Жак Дюбоше на свой ред добавя вода към електронната микроскопия. Течната вода се изпарява във вакуума на електронния микроскоп, което води до разпада на биомолекулите. В началото на 80-те Дюбоше успешно превръща вода в стъклена структура. Той постига това като охлажда рязко течността, така че тя да се втвърди във вид, какъвто е имала като течност около биологичната проба, която бива разглеждана. Така се позволява на биомолекулите да запазят естествената си форма дори и във вакуум.
Всяко едно от тези открития оптимизира работата на електронната микроскопия.
Желаната резолюция на атомно ниво е постигната през 2013 г. и изследователите вече могат да създават без проблем триизмерни структури от биомолекули.
Благодарение на това през последните няколко години научната литература е пълна с изображения на всичко от протеини, причиняващи резистентност към антибиотици, до повърхността на вируса зика.
