Лента новостей

15:41
Спяшие - попадание в десятку!
15:29
Астроном НАСА рассказал, почему ученые до сих пор не нашли пришельцев
15:25
National Interest: Америке остаётся лишь наблюдать, как С-400 расходятся по миру
15:24
F-35 - залог мира. Потому что на войне ему делать нечего
15:21
США умирают в конвульсиях. И готовы разнести всю планету
15:20
Почему психует Пентагон
15:19
Гонка вооружений на новых физических принципах
15:16
Россия встряла в сирийский конфликт, чтобы отбить Украину у Запада
15:08
L'Orient-Le Jour: «Прагматическое сотрудничество»
14:39
Порошенко лишил парламент «брони», а михомайдан - главных лозунгов
14:38
Американцы назначат Вакарчука преемником Порошенко
14:37
Медреформа канадской докторши готовит миллионы украинцев к земле
14:36
Пентагон провёл перекличку в Сирии
13:09
Newsweek: «Искандер-М»: пугающее дополнение
13:03
Насильственная депортация как акт гуманизма
12:58
Царем будет Путин
12:43
Скисшие «сливки общества»: Собчак и Сечин в списке антигероев
12:37
Путин считает, что Украина — недогосударство
12:32
У Порошенко патронов осталось — только застрелиться
12:24
РФ обеспокоена возможным вмешательством США в выборы
11:31
Про сыр при социализме и капитализме
11:29
Хорошо ли жили в СССР
11:22
Как правильно использовать труды академика Фоменко?
11:21
Исторический расчёт: почему Россия продала Аляску
11:21
Александр Роджерс: А что там у американцев?
11:20
Путь Симона Петлюры: украинские власти выбрали плохой пример для подражания
11:19
Список «козлов на вынос»: Порошенко, Аваков…
11:18
«Цэ фиаско, браття». Киевский режим довел ситуацию до конфликта с ЕС
11:17
Госдеп подставил Трампа: фронт ан-Нусра применял химическое оружие в Идлибе
11:07
В брехню Гройсмана не верят даже кастрюльки
11:06
Путин: Ельцин сдал все наши ядерные секреты американцам
10:55
Корейская неожиданность: на что способен новый танк Сеула «Черная пантера»
10:52
Путину пришлось защищать Трампа
10:51
Зарядите мои «Искандеры»
00:11
Россия должна вернуть Украине ядерный арсенал
00:05
Этот день в истории - 20 Октября
21:44
Северная Корея нацелилась на создание подводных атомных крейсеров
21:42
Скандальное расследование ФБР о связях Клинтон с Кремлем
21:41
США обвинили Дамаск и всех союзников в попытках помешать освобождению Ракки от ИГИЛ
21:39
Конгресс США признал, что Порошенко захватил власть на Украине
21:37
«Русские сильно опережают американцев в игре в прятки…» Советская Россия глазами индийца
21:34
Что случилось с «крышей» Муженко?
21:32
Европа не признает независимость Каталонии
21:11
Длинная тень Януковича над Киевом
21:10
Перераспределяя ресурсы: почему Пентагон предлагает сократить количество военных баз США в мире
Все новости

Архив публикаций

«    Октябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031 


» » Электронная микроскопия добирается до разрешающей способности уровня отдельных атомов

Электронная микроскопия добирается до разрешающей способности уровня отдельных атомов

Электронная микроскопия добирается до разрешающей способности уровня отдельных атомовБлагодаря достижениям науки и техники, благодаря разработке новых оптических устройств, датчиков и программного обеспечения мир современной цифровой фотографии стал намного ярче и качественней, нежели несколько лет назад. Подобные достижения также позволили улучшить характеристики крио-электронных микроскопов (cryo-electron microscope, cryo-EM), способных заглянуть в микроскопический мир молекул и атомов. И недавно при помощи нового cryo-EM микроскопа было получено самое высококачественное изображение на сегодняшний день, разрешающая способность которого настолько высока, что оно может конкурировать со снимками, полученными при помощи рентгеновской кристаллографии. И это новое достижение в области микроскопии открывает ученым массу возможностей при проектировании новых материалов и лекарственных препаратов.

Технологии крио-электронной микроскопии всегда оставались на вторых планах при проведении научных исследований в разных областях. Основными исследовательскими инструментами на сегодняшний день являются рентгеновская кристаллография и спектроскопия на базе ядерного магнитного резонанса, которые имеют разрешающую способность в 0.2 нанометра, позволяющую различить отдельные атомы. В отличие от этого, крио-электронная микроскопия была ограничена максимальной разрешающей способностью в 0.5 нанометра.

Технология крио-электронной микроскопии работает, фокусируя луч электронов на поверхности тонкой пленки, где в замороженном при помощи жидкого азота состоянии располагаются образцы исследуемого биологического материала, к примеру, определенных белков. Высокочувствительные датчики улавливают и регистрируют электроны, рассеиваемые при их столкновении с атомами различных элементов, входящих в состав белков. Собрав достаточное количество информации об электронах, рассеянных многочисленными молекулами белка, которые хаотично разбросаны в рабочем пространстве микроскопа, специализированное программное обеспечение выравнивает в одном направлении все изображения белков и совмещает их по мере возможности в одно изображение высокого качества, на котором можно увидеть расположение определенных аминокислот и, если сильно повезет, отдельных атомов.

Как уже упоминалось выше Cryo-EM технологии использовались уже в течение нескольких десятилетий, но до недавнего времени их возможности сильно уступали возможностям других исследовательских методов. Однако, постоянное усовершенствование генераторов лучей электронов, повышение чувствительности датчиков и усложнение алгоритмов математической обработки позволили этой технологии начать приближаться к разрешающей способности на уровне отдельных атомов. В начале этого года две группы ученых преодолели порог разрешающей способности в 0.3 нанометра, достаточно, чтобы различить отдельные аминокислоты белков. Однако, множество мелких деталей молекул так и оставались вне пределов четкости изображений.

Одной из двух групп является группа из Национального института рака (National Cancer Institute), возглавляемая Срирэм Сабраманиэм (Sriram Subramaniam). Эта группа, не удовлетворившись полученными ранее результатами, сделал очередной шаг. Он взяли около 40 тысяч снимков белка ?-галактозидаза и при помощи математической обработки получили результирующее изображение с разрешающей способностью 0.22 нанометра, достаточного для того, чтобы видеть отдельные атомы.

Такой уровень разрешающей способности практически приближается к возможностям рентгеновской кристаллографии, которой требуются миллионы идентичных молекул, нанесенные на поверхность кристалла и выровненные строго в одном направлении. И далеко не во всех случаях такое выравнивание предоставляется возможным. Методы NMR-спектроскопии не требуют выравнивания молекул, но они могут работать только с молекулами небольших размеров. И Cryo-EM микроскопия является идеальным решением, объединяющим лучшие стороны от двух вышеупомянутых методов, он может работать с огромными белковыми молекулами, не требуя их упорядочивания на поверхности кристаллов.

"В результате ученые-биологи получат возможность составления структурных карт огромного количества новых белков, которые не могли быть изучены любыми другими методами" - рассказывает Срирэм Сабраманиэм, - "Это, в свою очередь может быть использовано при разработке новых высокоэффективных лекарственных препаратов для лечения множества заболеваний, связанных с дефектами определенных белков".
 

Первоисточник





Опубликовано: legioner     Источник

Похожие публикации


Добавьте комментарий

Новости партнеров

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх