El premio nobel de química dalí por флуоресцентную microscopia de alta resolución Bashny.Net

Cuarenta y nueve millones ochocientos ún mil novecientos setenta y tres

El trabajo de stefan Хелля, erika Бетцига y william Мернера han permitido discernir en la jaula de las moléculas individuales.

Para estudiar la célula y de su contenido, debemos tomar el microscopio. Su principio de funcionamiento es relativamente simple: los rayos de luz pasan a través de un objeto, y luego caen en lentes de aumento, por lo que podemos ver y la jaula, y algunos de los organelos dentro de ella, por ejemplo, el núcleo o la mitocondria.

Pero si queremos ver la estructura de una molécula de proteína o adn, o a considerar la gran надмолекулярный complejo como los ribosomas, o de la partícula viral, lo normal la luz del microscopio resulta inútil. Ya en 1873, el físico alemán ernst abbe sacó la fórmula полагающую el límite de las posibilidades de cualquier microscopio de luz: resulta que en él no se puede ver el objeto, el tamaño, menos de la mitad de la longitud de onda de la luz visible – es decir, menos de 0,2 micrómetros.



La solución, obviamente, consiste en elegir algo que podría reemplazar la luz visible. Puede utilizar el haz de electrones, y entonces recibiremos el microscopio electrónico – en él se puede observar el virus y proteínas de la molécula, pero los objetos observados al microscopio electrónico caen completamente artificiales en condiciones. Por lo tanto, exclusivamente de un éxito resultó la idea de stefan Хелля (Stefan W. Hell), del Instituto de biofísica de la química de la Sociedad max Planck (alemania), que a principios de los 90 ocurrió la idea de utilizar para la visualización de macromoléculas y de sus complejos стимулированное la radiación fluorescente.



La idea consistía en que el objeto puede облучить de un rayo láser, que traduce de moléculas biológicas en un estado excitado. De ese estado de que empiecen a pasar en la normal, liberando el exceso de energía en forma de radiación de luz – es decir, comenzará la fluorescencia, y las moléculas que sean visibles. Pero irradiados de onda son la diferente longitud, y delante de nosotros se indefinido de la mancha. Para esto no ha pasado, junto con el láser que excita el objeto se procesa dejar caer un rayo, que suprime todas las ondas, además de aquellos que tienen nanómetros de largo. La radiación con la longitud de onda del orden de nanómetros apenas permite distinguir entre una molécula de otra.



El método ha recibido el nombre de STED (estimulado emission depletion), y justo detrás de él, stefan Хелль obtuvo su parte el premio nobel. Si STED-la microscopia de un objeto no está cubierto por un láser de excitación de una vez, sino como una representación de dos delgados haces de rayos (causante y гасителем), ya que cuanto menor sea el área que флуоресцирует en este momento en el tiempo, mayor resolución de imagen.



El método STED posteriormente дополнился de la denominada одномолекулярной microscopia, desarrollada a finales del siglo XX, con independencia de las otras dos actuales a los nominados, eric Бетцигом (Eric Betzig) del Instituto howard hughes, y william Мернером (William E. Moerner), la universidad de standford. En la mayoría de las propiedades físicas y químicas de los métodos que confían en флуоресценцию, observamos el total de la radiación de inmediato la multitud de moléculas. William Мернер apenas propuso el método mediante el cual se puede observar la radiación de una molécula. Experimentando con el verde de una proteína fluorescente (GFP), él se dio cuenta de que sus moléculas resplandor puede arbitrariamente encender y apagar, la manipulación de la perturbadora de la longitud de onda. Para encender y apagar la флуоресценцию diferentes moléculas de GFP, se puede observar en la luz del microscopio, no prestar atención a нанометровое límite de abbe. La imagen completa se puede obtener, simplemente combinando varias fotografías con diferentes luminosos moléculas en el campo de la observación. Estos datos se complementaron con las ideas de eric Бетцига, en el que se propuso aumentar la resolución de la microscopía fluorescente, utilizando proteínas con diferentes propiedades ópticas (es decir, en términos generales, de varios colores).



La combinación de un método de excitación-la extinción de la Хелля con el método de la suma de las superposiciones Бетцига y Мернера ha permitido el desarrollo de microscopia con нанометровым resolución. Con su ayuda podemos observar no sólo los organelos y sus fragmentos, sino de la interacción de las moléculas entre sí (si las moléculas marcar proteínas fluorescentes), que repetimos, no siempre es posible con los electrones microscópica de los métodos. El valor del método es difícil de exagerar, ya que межмолекулярные contactos es lo que vale la pena biología molecular y sin la cual no puede, por ejemplo, ni la creación de nuevos medicamentos, ni de la transcripción de mecanismos genéticos, ni muchas otras cosas, situadas en el campo de la ciencia moderna y la tecnología.

Se prepararon los materiales del comité del premio nobel.