Hadiah Nobel Kimia 2017: Cryo-Elektron Mikroskopi

0

Royal Swedish Academy of Sciences telah memutuskan untuk memberikan penghargaan Nobel Kimia 2017 kepada: Jacques Dubochet, University of Lausanne, Switzerland; Joachim Frank, Universitas Columbia, New York, AS; dan Richard Henderson, Laboratorium Biologi Molekuler MRC, Cambridge, Inggris, “untuk mengembangkan mikroskop cryo-elektron untuk penentuan struktur resolusi tinggi dari biomolekul dalam larutan.”

Teknologi mikroskop keren merevolusi biokimia

Kita mungkin segera memiliki gambar rinci tentang mesin kompleks kehidupan dalam resolusi atom. Hadiah Nobel dalam bidang Kimia 2017 diberikan kepada Jacques Dubochet, Joachim Frank dan Richard Henderson untuk pengembangan mikroskop cryo-elektron, yang sekaligus menyederhanakan dan memperbaiki pencitraan biomolekul. Metode ini telah memindahkan biokimia ke era baru.

Sebuah gambar adalah kunci untuk memahami. Terobosan ilmiah sering kali dibangun di atas visualisasi objek yang berhasil tak terlihat oleh mata manusia. Namun, peta biokimia telah lama diisi dengan ruang kosong karena teknologi yang tersedia memiliki kesulitan menghasilkan gambar dari banyak mesin molekuler kehidupan. Mikroskop Cryo-electron mengubah semua ini. Periset sekarang dapat membekukan biomolekul pertengahan gerakan dan memvisualisasikan proses yang sebelumnya tidak mereka lihat, yang menentukan baik untuk pemahaman dasar tentang kimia kehidupan dan untuk pengembangan obat-obatan.

Mikroskop elektron lama diyakini hanya cocok untuk benda mati pencitraan, karena berkas elektron yang kuat menghancurkan bahan biologis. Namun pada tahun 1990, Richard Henderson berhasil menggunakan mikroskop elektron untuk menghasilkan gambar tiga dimensi protein pada resolusi atom. Terobosan ini membuktikan potensi teknologinya.

Joachim Frank membuat teknologinya berlaku umum. Antara tahun 1975 dan 1986 ia mengembangkan metode pengolahan citra dimana gambar dua dimensi fuzzy elektron dianalisis dan digabungkan untuk mengungkapkan struktur tiga dimensi yang tajam.

Jacques Dubochet menambahkan air ke mikroskop elektron. Air cair menguap dalam vakum mikroskop elektron, yang membuat biomolekul runtuh. Pada awal 1980-an, Dubochet berhasil menghasilkan air yang sangat tajam mendinginkan air dengan sangat cepat sehingga mengeras dalam bentuk cair di sekitar sampel biologis, memungkinkan biomolekul mempertahankan bentuk alami mereka bahkan dalam ruang hampa.

Setelah penemuan ini, mikroskop elektron setiap kacang dan baut telah dioptimalkan. Resolusi atom yang diinginkan dicapai pada tahun 2013, dan peneliti sekarang dapat secara rutin memproduksi struktur biomolekul tiga dimensi. Dalam beberapa tahun terakhir, literatur ilmiah telah diisi dengan gambaran segala sesuatu mulai dari protein yang menyebabkan resistensi antibiotik, ke permukaan virus Zika. Biokimia sekarang menghadapi perkembangan eksplosif dan siap untuk masa depan yang menggairahkan.

 

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here