2017 Nobel Kimya Ödülü: Donduruculu Elektron Mikroskobisi

2017 Kimya Nobel Ödülü’nün sahipleri, solüsyon içerisindeki biyo-moleküllerin yapılarının yüksek çözünürlükte belirlenmesinde kullanılan donduruculu elektron mikroskobisini geliştiren Jacques Dubochet..
Richard Henderson (Solda), Jacques Dubochet (Ortada), Joachim Frank (Sağda)

2017 Kimya Nobel Ödülü’nün sahipleri, solüsyon içerisindeki biyo-moleküllerin yapılarının yüksek çözünürlükte belirlenmesinde kullanılan donduruculu elektron mikroskobisini geliştiren Jacques Dubochet, Joachim Frank ve Richard Henderson oldu.

Soğutuculu Mikroskop Teknolojisi ile Biyokimyada Köklü Değişikliklerin Önü Açıldı

2017 yılının kimya alanındaki Nobel Ödülü, biyo-moleküllerin görüntülenmesini hem basitleştiren hem de geliştiren donduruculu elektron mikroskobisinin hayatımıza girmesinde en önemli role sahip bilim insanları Jacques Dubochet, Joachim Frank ve Richard Henderson’a verildi. Bu yöntem sayesinde, biyokimya alanının yeni bir döneme girdiğini söyleyebiliriz. Çünkü, hayatın karmaşık makinalarıyla ilgili detaylı görüntüleri atomik çözünürlükle almamız bu sayede mümkün.

Özellikle kimya alanında, moleküllerin ve etkileşimlerin detaylı anlaşılabilmesi için görselleştirmenin anahtar rolü vardır. Bilimsel atılımlar, genellikle insan gözüyle görünmeyen nesnelerin başarılı bir şekilde görüntülenmesine dayanır. Fakat, biyokimya alanında kullanılan teknolojiler, canlılığın moleküler makinelerinin çoğunun görüntülenmesinde yetersiz kalıyordu. Donduruculu elektron mikroskobisi (cryo-electron microscopy) sayesinde, biyo-moleküllerin yüksek çözünürlükte görüntülenmesi mümkün hale geldi. Artık araştırmacılar biyo-molekülleri hareketinin herhangi bir anında dondurup, hem yaşamın kimyasının temel anlayışında hem de tıbbi ilaçların geliştirilmesinde belirleyici olabilecek, daha önce görülmemiş süreçleri görselleştirebiliyor.

Güçlü elektron ışını biyolojik materyali yok edeceğinden, elektron mikroskoplarının yalnızca cansız maddelerin görüntülenmesi için uygun olduğuna inanılıyordu. Ancak 1990’da Richard Henderson, elektron mikroskobu kullanarak bir proteinin üç boyutlu görüntüsü atomik çözünürlükte oluşturmayı başardı. Bu atılım, bu teknolojinin potansiyelini de kanıtlamış oldu.

Joachim Frank ise bu teknolojiyi genel olarak uygulanabilir hale getirdi. 1975-1986 yılları arasında, Joachim Frank, elektron mikroskobunun bulanık iki boyutlu görüntülerinin analiz edildiği ve birleştirildiğinde daha net üç boyutlu yapının ortaya çıkarıldığı bir görüntü işleme yöntemi geliştirdi.

Jacques Dubochet, elektron mikroskobisine su ekledi. Elektron mikroskobunun vakumunda buharlaşan sıvı su, biyomoleküllerin çökmesine neden oluyordu. 1980’lerin başında, Dubochet suyun vitrifiye edilmesini başardı. Dubochet suyu o kadar hızlı soğuttu ki, biyolojik numune etrafındaki su sıvı halinde katılaştı ve bu sayede biyomoleküllerin vakumda bile kendi şeklini koruması sağlandı.

Bu buluşları takiben, elektron mikroskobunun içerisinde yer alan her bir detay optimize edildi. Arzulanan atomik çözünürlüğe 2013 yılında ulaşıldı. Bilim insanları, biyomoleküllerin üç boyutlu yapılarını artık rutin olarak üretebiliyor. Son birkaç yılda, bilimsel literatüre antibiyotik direncine neden olan proteinlerden Zika virüsünün yüzeyine kadar birçok görüntü katıldı. Bütün bu görseller, biyokimyada devrim niteliğinde gelişmeler olması için gerekli altyapıyı sağlıyor.


Kaynak: The Nobel Prize in Chemistry 2017, Nobel Foundation, Retrieved from https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2017/press.html


Bu içerik BilimFili.com yazarı tarafından oluşturulmuştur. BilimFili.com`un belirtmiş olduğu “Kullanım İzinleri”ne bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz.

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv