|
گانگ رن از آزمایشگاه ملی لورنس در برکلی موفق شده است میکروسکوپ زایس لیبرای ۱۲۰
Kv مجهز به سیستم کرایو را به قدرت تفکیکی برساند که پیش از این خود سازنده این
دستگاه نیز آن را تجربه نکرده است. او موفق شده است با این دستگاه مولکول‌های منفرد
را مشاهده کند.
در حال حاضر او و همکارش لی ژانگ در حال ارائه اولین تصویر سه بعدی از پروتئین‌های
منفرد است. این تصویر به‌قدری واضح است که ساختار مولکولی پروئین به‌راحتی قابل
تشخیص است.
دانشمندان معمولا از اطلاعات به‌دست آمده از طریق پراش اشعه ایکس، NMR یا CryoTEM
برای ارائه مدل درباره ساختار پروتئین‌ها استفاده می‌کنند. اما این مدل‌ها باید
توسط کامپیوتر پردازش و معدل‌گیری شوند. این تیم تحقیقاتی موفق شده است با استفاده
از تصاویر میکروسکوپ الکترونی مدلی برای یک پروتئین منفرد ارائه کند.
آنها روش خود را توموگرافی الکترونی ذره منفرد یا IPET نامگذاری کردند. نتایج این
کار در قالب مقاله‌ای تحت عنوان IPET and FETR: Experimental Approach for Studying
Molecular Structure Dynamics by Cryo-Electron Tomography of a Single-Molecule
Structure در نشریه PLoS One به چاپ رسیده است.
تصویر سه بعدی که در این مقاله منتشر شده، مربوط به آنتی بادی IgG و آپولیپو
پروتئین A-1 (ApoA-1) است که در متابولیسم انسان دخالت دارد. هدف این تیم تحقیقاتی
آن است که یک تصویر سه بعدی از پروتئین‌های مهم در پزشکی ارائه کنند. یکی از این
پروتئین‌ها کلسترول خوب یا HDL است. تصویری که این گروه تحقیقاتی ارائه کرده‌اند
حتی پس از این که با فیلترهای مختلف کامپیوتری پردازش شد،کمی مبهم است. اما با این
حال این تصویر مملو از اطلاعات مفید است. این ذرات بسیار کوچک هستند به‌طوری که وزن
آن به ۷۰ کیلو دالتون می‌رسد. کیلودالتون واحدی برای بیان جرم اتم‌ها، مولکول‌ها و
ذراتی نظیر دی ان ای است.
درون ساختار این پروتئین اسراری درباره عملکرد آن نهفته است که می‌توان آنهایی که
مفید هستند را تقویت و عملکردهای منفی را مسدود نمود. با مقداری فیلتر کردن مضاعف
می‌توان مدلی با کنتراست بالا برای پروتئین ارائه کرد و آن را به‌صورت سه بعدی
نمایش داد.
با این کار می‌توان هر پروتئین را به‌صورت منفرد مشاهده کرد، این چیزی است که پیش
از این تصور می‌شد کار غیر ممکنی است. این پروژه این امکان را به‌وجود می‌آورد که
درک بهتری از بخش‌های متحرک و انعطاف‌پذیر پروتئین‌ها به‌دست آورد.
|
