Lihtne selgitus: mille eest saadi Nobeli keemiaauhind ({{commentsTotal}})

Enne ja pärast. Nobeli keemiapreemia laureaatide töö on võimaldanud krüomikroskoopia lahutusvõimet viimastel aastatel oluliselt kasvatada.
Enne ja pärast. Nobeli keemiapreemia laureaatide töö on võimaldanud krüomikroskoopia lahutusvõimet viimastel aastatel oluliselt kasvatada. Autor/allikas: Martin Högbom/Rootsi Teaduste Akadeemia

Rakkudes, neis eluslooduse saladuste kambrites kihab keerukate molekulide vilgas virvarr. Küll oleks tore aatomi täpsusega teada, kuidas see kõik käib! Sammsammult teadus selle täpsuse suunas ka liigub, aga see tee nõuab hoolt ja püsivust. Hea, kui teame esmalt täpsemini sedagi, kuidas aatomid valgumolekulides paiknevad!

Üldjoontes hakkas valkude kolmemõõtmeline kuju selguma juba möödunud sajandi ˇ1950. aastatel röntgenkristallograafia abil. See tähendab seda, et palju ühesuguseid valgumolekule pandi kokku korrapäraseks kristallvõreks, lasti neile siis röntgenkiiri peale, ja selle järgi, kuhu röntgenkiired valkudest koosnevalt kristallilt põrkasid, arvutati valkude kuju välja. Kuid mõnda sorti valgud keelduvad jonnakalt kristalliks hakkamast, ja ega need valgukristallid üldse enamasti ju väga loomulikud asjad ei ole.

Briti teadlasele Richard Hendersonile tuli 70. aastatel mõte uurida valke elektronmikroskoobiga ehk suunata neile röntgenkiirte asemel elektronide voog. Lõpuks saigi ta elektronmikroskoobiga tehtud üsna häid pilte mõnedest rakumembraanides paiknevatest valkudest. See oli suhteliselt lihtne, sest need valgud olid juba oma loomulikus keskkonnas üsna korrapäraselt paigutunud, nii et elektronide põrkesuundade põhjal sai Henderson valgupildi kokku enamvähem sama matemaatikaga, mida oli juba röntgenkiirte puhul kasutatud.

Kuid suurem osa valke ei paikne loomuldasa korrapäraselt. Ja siin aitas teadust sammu võrra edasi Ameerika teadlane Joachim Frank, kui leidis võimaluse, kuidas panna ühesuguseid valgumolekule elektronmikroskoobi alla ühekaupa ja juhuslikes asendites ning seejärel elektronide põrkesuundade põhjal ikkagi välja arvutada, milline on sedasorti molekulide kolmemõõtmeline ehitus.

Aga elektronmikroskoobil on tegelikult selline väike viga, et tavaliselt löövad mikroskoobi elektronid valgumolekulide ümbert vee minema, mispeale valgumolekulid jäävad vaakumi kätte ja muudavad kuju. Henderson sai sellest murest üle, kui pani oma uuritud valgud glükoosilahusesse. Aga see nipp kõikide valkude puhul ei aita. Ei aita ka valku ümbritseva vee lihtlabane kinnikülmutamine, sest jääkristallid rikuvad mikroskoobi pildi täiesti ära.

Nüüd tuli mängu Šveitsi teadlane Jacques Dubochet, kes leidis võimaluse, kuidas uuritavat molekuli ümbritsev vesi külmutada tahkeks nii kiiresti, et mingeid kristalle ei jõuagi moodustuda. Nii saab pildi selgeks ja ka valk jääb terveks. See meetod sai nimeks krüoelektronmikroskoopia ja seda kasutades on viimastel aastatel õpitud biomolekulidest vägagi üksikasjalikke kolmemõõtmelisi pilte tegema, mis on mõistagi väga huvitavad ja väga kasulikud.

Pole ka väga imestada, et Henderson, Frank ja Dubochet saavad oma teadustöö eest tänavu Nobeli keemiaauhinna.

Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa



Kaader saatest "Uudishimu tippkeskus".

Video: millal muutuvad plast ja nanoosad kasulikuks ja millal ohtlikuks

„See on jah huvitav, et kui me räägime juuspeenest ja selle all me mõtleme midagi, mis on hästi peenikene, siis tegelikult saab palju peenemaks minna,“ märgib Andres Krumme, Tallinna tehnikaülikooli polümeeride tehnoloogia professor. Õigustatult tekib küsimus, miks ülipeenike on parem kui lihtsalt peenike?

ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.
Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: