Криоэлектронная микроскопия появилась в конце 1980-х годов. Она возникла как комбинация методов витрификации образцов (быстрого замораживания воды с ее переходом в стеклообразное состояние) и компьютерную обработку изображений. Изначально возможности КЭМ уступали возможностям существовавших к тому времени методов. Изображения, полученные при помощи КЭМ, были похожи на невыразительные капли. За это метод полушутя называли «блобологией» (от английского blob — капля).
Но растущие мощности компьютеров и создание новых типов электронных сенсоров сделали криоэлектронную микроскопию самым передовым методом для визуального изучения биохимических процессов и структур. Главное преимущество метода состоит в том, что изучаемый образец не подвергается воздействию химических красителей и фиксаторов, которые искажают структуру молекул. Препарат подвергают мгновенной заморозке в быстром азоте, и витрифицированную пленку рассматривают под микроскопом.
В 2017 году создатели КЭМ — швейцарец Жан Дюбоше, британец Ричард Хендерсон и немец Йоахим Франк, — получили за свою разработку Нобелевскую премию. «Этот метод совершил революцию разрешения», — восторгается доктор Питер Розенталь из лондонского Института имени Фрэнсиса Крика. Под «разрешением» Розенталь имеет в виду четкость полученных изображений. И это ни в коем случае не преувеличение: криоэлектронная микроскопия действительно дает возможность построить трехмерные модели биологических молекул с невиданной ранее точностью.
За последние два года количество изображений и 3D-карт, полученных с использованием метода КЭМ, растет в геометрической прогрессии. Теперь «блобологию» с уважением называют «сверх-четко-3D-видео-логией». Уникальный метод помогает ученым создавать максимально эффективные лекарства, которые благодаря выверенному фармакологическому дизайну наилучшим образом взаимодействуют с ферментами и гормонами, и безжалостно убивают болезнетворные вирусы.
Это тоже интересно:
