Screenshot: Nobelprize.org
NOBELOVU nagradu za kemiju za 2017. godinu dobili su Jacques Dubochet, Joachim Frank i Richard Henderson za razvoj krio-elektronske mikroskopije koja je pojednostavila i unaprijedila snimanje biomolekula čime je otvorila novu eru u biokemiji.
''Slika je temelj razumijevanja. Znanstveni proboji često se temelje na uspješnoj vizualizaciji objekata nevidljivih ljudskom oku. Međutim, biokemijske karte dugo su bile pune praznina jer je dostupna tehnologija teško uspijevala stvoriti slike većeg dijela molekularne mašinerije. Krio-elektronska mikroskopija to je sve promijenila“, ističe se u priopćenju Švedske kraljevske akademije.
"Procesi koji nikad ranije nisu bili viđeni"
''Istraživači danas mogu zamrznuti kretanja u bio-molekulama i vizualizirati procese koji nikada ranije nisu bili viđeni, što je presudno za temeljna razumijevanja kemije života, ali i za razvoj lijekova“, dodaje komisija.
Elektronski mikroskopi dugo su se smatrali podesnima samo za snimanje mrtve materije jer su njihove moćne zrake razarale biološke uzorke. No 1990. Henderson je uspio upotrijebiti elektronski mikroskop za stvaranje trodimenzionalne slike proteina s rezolucijom na razini atomske strukture.
Frank je tehnologiju učinio generalno primjenjivom. On je između 1975. i 1986. razvio metodu obrade slika u kojoj su mutne dvodimenzionalne snimke elektronskog mikroskopa analizirane i stapane kako bi se dobila oštra trodimenzionalna struktura objekata.
Dubochet je mikroskopiji dodao vodu. Tekuća voda u vakuumu elektronskih mikroskopa isparava pa se bio-molekule razaraju. No početkom 1980-ih Dubochet je uspio toliko brzo ohladiti vodu da se ona oko biološkog uzorka skrutnula u svojem tekućem obliku. To je omogućilo da bio-molekule zadrže svoj prirodan oblik čak i u vakuumu.
Nakon ovih otkrića svaki djelić elektronskog mikroskopa postupno je dalje razvijan.
Razvoj krio-elektronske mikroskopije počeo je prije 50-ak godina. Prva tehnika korištena još 70-tih sastojala se od bojanja uzorka u negativu. Željena rezolucija na atomskoj razini napokon je ostvarena 2013. pa znanstvenici danas mogu rutinski stvarati 3D slike strukture molekula.
Na taj način u posljednjih su nekoliko godina napravljene snimke brojnih struktura bioloških molekula – od proteina koji omogućuju otpornost bakterija na antibiotike, do površine virusa Zike.