"Gözleri Tanrı'dan ödünç alan" kriyo-elektron mikroskobu nihayet 2017 Nobel Kimya Ödülü'nü kazandı!
4 Ekim Pekin saatiyle 17: 45'te Nobel Ödül Komitesi 2017 Nobel Kimya Ödülünün verildiğini duyurdu. İsviçre'den Jacques Dubochet, Amerika Birleşik Devletleri'nden Joachim Frank ve Birleşik Krallık'tan Richard Henderson, kriyo-elektron mikroskobu teknolojisine yaptıkları olağanüstü katkıların farkına vardılar.
Şekil Jacques Dubochet, Kimya'da 2017 Nobel Ödülü sahibi
1942'de İsviçre'de doğan Jacques Dubochet, Cenevre Üniversitesi ve İsviçre'deki Basel Üniversitesi'nden 1973'te doktora derecesi ile mezun olmuştur ve İsviçre Lozan Üniversitesi'nde biyofizik onursal profesörüdür. 1980'lerin başında, Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarı'nda bir araştırma grubuna liderlik eden Jacques Dubochet, biyolojik makromoleküllerin camsı buz içinde çözelti içinde hızlı bir şekilde dondurulmasını başarıyla gerçekleştirdi ve bunları sıvı nitrojen sıcaklığında bir elektron mikroskobu altında gözlemledi. Böylece kriyo-elektron mikroskobu örnek hazırlama ve gözlemlemenin temel teknik araçları ortaya çıktı. Bu başarı aynı zamanda kriyo-elektron mikroskobu (Kriyo-Elektron Mikroskobu veya Elektron Kriyo-Mikroskopi) teknolojisinin doğuşunu da işaret etti.
Figure 2017 Nobel Kimya Ödülü Joachim Frank
Joachim Frank, 1940 yılında Almanya'nın Siegen şehrinde doğdu ve doktorasını 1970 yılında Münih Teknik Üniversitesi'nden aldı. Halen Columbia Üniversitesi'nde ders veriyor. Frank, uzun süredir elektron mikroskobu görüntüleme araştırmalarıyla uğraşıyor ve kriyo-elektron mikroskobunun icadına önemli katkılarda bulundu. O zamandan beri, hücrenin iç ribozomunun yapısını aydınlatmak için kendi icat ettiği kriyo-elektron mikroskobu görüntüleme teknolojisini kullandı. Frank, American Academy of Sciences ve American Academy of Arts and Sciences üyesidir. 2014 yılında Benjamin Franklin Yaşam Bilimleri Ödülü'nü kazandı.
Şekil Richard Henderson, 2017 Nobel Kimya Ödülü Sahibi
1945 doğumlu Richard Henderson, İskoç moleküler biyolog ve biyofizikçi, Cambridge Üniversitesi Moleküler Biyoloji Laboratuvarı'nda araştırmacı ve elektron mikroskobu alanındaki öncülerden biridir. 1973'ten beri Richard Henderson ve Nigel Unwin, protein yapısını araştırmak için elektron mikroskobu kullanmak için birlikte çalışıyorlar. 1990 yılında, ilk membran protein-bakteriyel rodopsinin üç boyutlu yapısını analiz etmek için iki boyutlu elektronik kristalografi ve üç boyutlu yeniden yapılandırma teknolojisini kullandı. 2009'dan beri, artık yapısal biyolojide önemli bir araç olan tek partikül elektron mikroskobuna yöneldi. 1983'te, 38 yaşında, Henderson, Kraliyet Cemiyeti Üyesi seçildi. 2016 yılında Kraliyet Topluluğu, o yıl Richard Henderson'a Copley Madalyası vermeye karar verdi.
Aşağıda Nobel Komitesi'nin resmi basın açıklaması yer almaktadır:
Yakın gelecekte yaşamın karmaşık mekanizmalarının atomik çözünürlüklü resimlerini elde edebiliriz. Bu, Jacques Dubochet, Joachim Frank ve Richard Henderson'a verilen 2017 Nobel Kimya Ödülüdür.Kryo-elektron mikroskobuna olağanüstü katkılarından dolayı kriyo-elektron mikroskopi teknolojisini basitleştirdiler ve biyomoleküler görüntüleme yönünde uyguladılar. Bu tür görüntüleme teknolojisi, biyokimya alanını yeni bir çağa doğru iter.
Görmek inanmaktır, görüntüleme teknolojisi gerçeği anlamanın anahtarıdır. Pek çok önemli bilimsel ilerleme, bilim adamlarının önünde çıplak gözümüzle görülemeyen nesneleri gerçekten sunabilen klasik görüntüleme tekniklerine dayanmaktadır. Bununla birlikte, biyokimyasal araştırmanın yolu çok zordur.Birçok çalışma hala boştur, çünkü biyolojideki moleküler düzeydeki mekanizmalara çok az etkili görüntüleme tekniği uygulanabilir. Ancak kriyo-elektron mikroskobu teknolojisi değişiklikler getirecek. Bu sayede araştırmacılar artık hareket eden biyomolekülleri dondurabiliyor ve daha sonra onları görüntülemek için kriyo-elektron mikroskoplarını kullanarak daha önce gözlemleyemediğimiz süreçleri sunabiliyorlar. Böyle bir teknoloji, yaşam bilimi kimyası ve ilaç araştırması anlayışımıza büyük ölçüde fayda sağlayacaktır.
Elektron mikroskobu teknolojisi uzun süredir mevcuttur ve "cansız" örnekler için uygundur, ancak tahrip edici elektron ışınları yaydığı için biyolojik malzemeler ve biyolojik moleküllerin incelenmesi için uygun değildir. Ancak 1990'da Richard Henderson, proteinlerin üç boyutlu yapısının atom düzeyinde çözünürlük görüntülemesini başarıyla elde etmek için elektron mikroskobu kullandı ve bu ilerleme aynı zamanda elektron mikroskobunun potansiyelini de kanıtladı.
1975'ten 1986'ya kadar Joachim Frank, iki boyutlu bulanık bir görüntüyü analiz etmek ve onu üç boyutlu bir yapıda sunmak için bir elektron mikroskobu kullanarak bir görüntü işleme yöntemi icat etti.
Jacques Dubochet, su içeren numuneleri bir elektron mikroskobu ile gözlemlemeyi mümkün kılar. Genel olarak konuşursak, elektron mikroskobunun bir vakum ortamında çalışması gerekir ve numunedeki suyun buharlaştırılması, böylece numunedeki biyolojik molekülleri yok etmesi gerekir. Bu nedenle, 1980'lerde Dubochet, sulu ortamı camsı bir duruma hızla soğutmayı başardı, çevredeki biyomolekülleri dondurarak, biyomoleküllerin mikroskop gözlemi için doğal yapısal durumlarını korumalarına izin verdi.
Yukarıdaki bulgulara dayanarak, elektron mikroskobundaki her bileşen optimize edilmiştir. 2013 yılında biyomoleküllerin üç boyutlu yapısını atom düzeyinde analiz etmek mümkün oldu. Son yıllarda, kriyo-elektron mikroskobu teknolojisini kullanarak, bazı literatürde protein moleküllerinin ve Zika virüsünün yüzeyinin görüntülerini sıklıkla görüyoruz. Biyokimya patlayıcı bir gelişme ile karşı karşıya, tüm bunlar ne kadar heyecan verici bir gelecek.
Şimdiye kadar doğa bilimlerindeki tüm Nobel Ödülleri verildi.
