الکترون کریو-میکروسکوپ: با استفاده از ارزان به تکنولوژی تولید تصاویر با وضوح بالا

بیوشیمی در مارتین لوتر دانشگاه هاله-ویتنبرگ (MLU) باید با استفاده از یک استاندارد الکترون کریو-میکروسکوپ برای رسیدن به تصاویر شگفت انگیزی خوب است که در تاریخ همتراز با آن گرفته شده تا کنون تجهیزات پیچیده تر. آنها موفق شده اند در تعیین ساختار فريتين تقریبا در سطح اتمی است. نتایج منتشر شده در مجله PLOS ONE.

الکترون کریو-میکروسکوپ تبدیل شده است به طور فزاینده مهم در سال های اخیر به خصوص در روشن در ساختار پروتئین. توسعه دهندگان از این تکنولوژی جدید اهدا شد جایزه نوبل شیمی در سال 2017. ترفند: نمونه ها فلش منجمد و سپس با بمباران الکترون. در مورد سنتی ميکروسکوپ الکترونی همه از آب است که برای اولین بار استخراج شده از نمونه است. این کار لازم است زیرا این تحقیقات می گیرد در یک خلاء که بدان معنی است که آب تبخیر شده بود بلافاصله و تصویربرداری غیر ممکن است. اما از آنجا که مولکول های آب بازی در چنین نقش مهمی در مولکولهای زیستی به ویژه در پروتئین ها نمی توان آنها را مورد بررسی قرار سنتی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی. پروتئین ها از جمله مهم ترین بلوک های ساختمان سلول و انجام وظایف مختلف است. در عمق دانش خود را در ساختار لازم است به منظور درک چگونه کار می کنند.

این گروه تحقیقاتی به رهبری دکتر Panagiotis Kastritis که رهبر گروه در مرکز نوآوری صلاحیت HALOmem و تاریخ و استاد در موسسه بیوشیمی و بیوتکنولوژی در MLU به دست آورد دولت از هنر الکترون کریو-میکروسکوپ در سال 2019. "وجود دارد هیچ دیگر میکروسکوپ مانند آن را در هاله می گوید:" Kastritis. جدید "Thermo Fisher Glacios 200 کیلو ولت" تامین شده توسط وزارت فدرال آموزش و پژوهش است که بهترین و گران قیمت ترین میکروسکوپ از نوع خود است. با این وجود Kastritis و همکارانش موفق به تعیین ساختار پروتئین ذخیره سازی آهن apoferritin به 2.7 ångströms (Å) به عبارت دیگر تقریبا منحصر به فرد اتم. یکی ångström برابر با یک دهم نانومتر. این گروه تحقیقاتی در یک شبیه لیگ به ادارات با مراتب بیشتر تجهیزات گران قیمت. Apoferritin است که اغلب مورد استفاده به عنوان یک مرجع پروتئین برای تعیین سطح عملکرد مربوطه میکروسکوپ. به تازگی دو گروه پژوهشی شکست یک رکورد جدید با رزولوشن حدود 1.2 Å. "این ارزش می تواند تنها با استفاده از ابزار قدرتمند است که تنها تعداد انگشت شماری از گروه های تحقیقاتی در سراسر جهان را در اختیار خود دارند. روش ما طراحی شده است برای میکروسکوپ در بر داشت در بسیاری از آزمایشگاه ها" توضیح می دهد که Kastritis.

الکترون کریو-میکروسکوپ بسیار پیچیده دستگاه های. "حتی کوچک misalignments می رندر تصاویر بی فایده می گوید:" Kastritis. این مهم است که برنامه های آنها به درستی و هلی دارای تخصص فنی برای انجام این کار. اما این تحلیل که انجام شده است پس از داده های جمع آوری شده است فقط به عنوان مهم است. "میکروسکوپ تولید چندین هزار تصاویر" توضیح می دهد که Kastritis. پردازش تصویر برنامه استفاده می شود برای ایجاد یک 3D ساختار مولکول است. در همکاری با پروفسور میلتون T. استابز از موسسه بیوشیمی و بیوتکنولوژی در گفته این محققان یک روش جدید برای ایجاد وضوح بالا مدل از یک پروتئین است. Stubbs' گروه تحقیقاتی با استفاده از X-ray کریستالوگرافی, یکی دیگر از روش برای تعیین ساختار پروتئین ها که نیاز به پروتئین به متبلور بود. آنها قادر به ترکیب یک فرم اصلاح شده از یک تصویر تجزیه و تحلیل روش با تصاویر گرفته شده با الکترون کریو-میکروسکوپ. این مسئول متحده و منحصر به فرد مولکول های آب قابل مشاهده است.

"این جذاب روش می گوید:" Kastritis. به جای نیاز بسیار گران قیمت میکروسکوپ بسیاری از محاسبات ظرفیت مورد نیاز است که گفته است. در حال حاضر علاوه بر استفاده از X-ray کریستالوگرافی الکترون کریو-میکروسکوپ می توان مورد استفاده برای تولید تصاویر از پروتئین ها - به خصوص کسانی که در حال دشوار به crystallise. این را قادر می سازد همکاری هر دو در داخل و خارج از دانشگاه در تجزیه و تحلیل ساختاری از نمونه ها با پزشکی و بیوتکنولوژی بالقوه است.

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.