Криоэлектронная микроскопия – Нобелевская премия 2017

Содержание

Слайд 2

«Они смогли рассмотреть жизнь на атомарном уровне»

a)Белковый комплекс, управляющий циркадными ритмами

b)Сенсор давления

«Они смогли рассмотреть жизнь на атомарном уровне» a)Белковый комплекс, управляющий циркадными ритмами
в ухе, который позволяет нам слышать

c)Вирус Зика, который является причиной вспышки лихорадки Зика в 2015 г. в Рио-де-Жанейро

Слайд 3

Проблемы структурных исследований биологического материала

Модель фрагментов электрон-транспортной цепи в митохондрии:
слева – 2011г.,

Проблемы структурных исследований биологического материала Модель фрагментов электрон-транспортной цепи в митохондрии: слева
разрешение 2 нм, справа – 2016 г. , разрешение ~6Å

Слайд 4

Структуры Cryo-EM в высоком разрешении

Модель молекулы бактериородопсина, 1990 г.

Структуры Cryo-EM в высоком разрешении Модель молекулы бактериородопсина, 1990 г.

Слайд 5

Примеры объектов исследований способом Cryo - EM

От вируса лихорадки денге до изоцитрат

Примеры объектов исследований способом Cryo - EM От вируса лихорадки денге до изоцитрат дегидрогеназы.
дегидрогеназы.

Слайд 6

Математические методы построения 3D- моделей

Математические методы построения 3D- моделей

Слайд 7

Первая 3D- модель белка - бактериородопсина

Первое, грубое, но очень важное изображение белка

Первая 3D- модель белка - бактериородопсина Первое, грубое, но очень важное изображение
в 3D, 1975 г.

Слайд 8

Модель бактериородопсина в атомарном разрешении

Наконец, через 15 лет после предыдущего изображения, Хендерсону

Модель бактериородопсина в атомарном разрешении Наконец, через 15 лет после предыдущего изображения,
удалось добиться потрясающего разрешения!1990 г.

Слайд 9

Метод анализа случайно расположенных белков

Случайно ориентированные белки облучаются потоком электронов, которые оставляют

Метод анализа случайно расположенных белков Случайно ориентированные белки облучаются потоком электронов, которые оставляют след на изображении.
след на изображении.

Слайд 10

Метод анализа случайно расположенных белков

Компьютер разделяет «отпечатки» белков и фон, а затем

Метод анализа случайно расположенных белков Компьютер разделяет «отпечатки» белков и фон, а
сортирует похожие изображения вместе.

Слайд 11

Метод анализа случайно расположенных белков

Используя тысячи похожих «отпечатков», компьютер генерирует 2D изображения

Метод анализа случайно расположенных белков Используя тысячи похожих «отпечатков», компьютер генерирует 2D изображения в высоком качестве.
в высоком качестве.

Слайд 12

Метод анализа случайно расположенных белков

По созданным компьютером фотографиям специальная программа воссоздает 3D

Метод анализа случайно расположенных белков По созданным компьютером фотографиям специальная программа воссоздает 3D структуру.
структуру.

Слайд 13

Метод «остекловывания» Дюбоша

На металлическую сетку переносится материал, лишний материал удаляется, а образовавшиеся

Метод «остекловывания» Дюбоша На металлическую сетку переносится материал, лишний материал удаляется, а
пленки в ячейках сетки охлаждаются этаном до -190° C.

Слайд 14

Метод остекловывания Дюбоша

Вода остекловывается вокруг образца, который на протяжении исследования будет охлаждаться

Метод остекловывания Дюбоша Вода остекловывается вокруг образца, который на протяжении исследования будет охлаждаться жидким азотом.
жидким азотом.

Слайд 15

Установки для остекловывания

Первая установка – для простого остекловывания, вторая – для создания

Установки для остекловывания Первая установка – для простого остекловывания, вторая – для создания остеклованных слоев жидкости.
остеклованных слоев жидкости.

Слайд 16

Первые изображения по методу Дюбоша

Первое изображение аденовируса, окруженного остеклованной водой, 1984 г.

Первые изображения по методу Дюбоша Первое изображение аденовируса, окруженного остеклованной водой, 1984 г.

Слайд 17

От «биологии комков» к революции!

Изображение до 2013 года и после 2013 года,

От «биологии комков» к революции! Изображение до 2013 года и после 2013
когда в строй был введен новый детектор электронов. Началась новая эра в исследованиях молекул!

Слайд 18

Нобелевские лауреаты

А вот и те самые люди, которые создавали криоэлектронную микроскопию!

Нобелевские лауреаты А вот и те самые люди, которые создавали криоэлектронную микроскопию!

Слайд 19

По материалам:

The Nobel Prize in chemistry 2017. Popular science background. The Royal

По материалам: The Nobel Prize in chemistry 2017. Popular science background. The
Swedish Academy of Sciences
Scientific Background on the Nobel Prize in Chemistry 2017.The development of cryo - electronic microscopy. The Royal Swedish Academy of Sciences
https://ria.ru/science/20171004/1506180530.html