Kihirdették a kémiai Nobel-díj nyerteseit

A svájci Jacques Dubochet, a német-amerikai Joachim Frank és a brit Richard Henderson a biomolekuláris kutatásokban, a biomolekuláris struktúrák nagyfelbontású vizsgálata során alkalmazott módszer kidolgozásáért részesül az elismerésben – fogalmazott indoklásában az illetékes bizottság.

Hozzátették, hogy az eljárás forradalmasítja a biokémiát. Nemsokára atomi szinten is részletes képet nyerhetünk az élet komplex gépezetéről – írták. A krio-elektronmikroszkópia egyszerre egyszerűsíti és fejleszti a képalkotást a biomolekulákról, a módszer révén új korszakába lépett a biokémia – fogalmazott a testület.

A kép kulcsfontosságú a megértésben. A tudományos áttörések gyakran alapulnak az emberi szem számára láthatatlan dolgok láthatóvá tételén. A biokémia területén azonban régóta sok a fehér folt, mert a rendelkezésre álló technológia nemigen volt alkalmas a képalkotásra az élet molekuláris gépezetének nagy részéről.

A krio-elektronmikroszkópia változást hoz ebben: a kutatók most már képesek lefagyasztani biomolekulákat és láthatóvá tenni olyan folyamatokat, amelyek eddig láthatatlanok voltak. Ez döntő jelentőségű az élet kémiájának megértésében és többek közt a gyógyszerkészítmények fejlesztésében.

Sokáig úgy vélték, az elektronmikroszkóp egyedül az élettelen minták vizsgálatára alkalmas, mert az erőteljes elektronnyaláb elpusztítja a biológiai mintát. 1990-ben azonban Richard Hendersonnak sikerült elektronmikroszkópot használva háromdimenziós képet alkotnia egy fehérjéről atomi felbontásban. Ez az áttörés bizonyította a technológiában rejlő lehetőséget.

Joachim Frank volt az, aki általánosan alkalmazhatóvá tette a módszert. 1975 és 1986 között olyan képfeldolgozó eljárást fejlesztett ki, amely elemezte és éles háromdimenziós struktúrákká alakította az elektronmikroszkóp életlen kétdimenziós felvételeit.

Jacques Dubochet vizet adott az elektronmikroszkóphoz. A folyékony víz elpárolog a szerkezet vákuumában, ami által összeomlanak a biomolekulák. Az 1980-as évek elején a svájci tudósnak sikerült vizet vitrifikálnia – ennek során a víz a fagyáspont alatt üvegszerű, nem kristályos szilárd fázisba megy át – ami által lehetővé vált a biomolekulák természetes formájának megőrzése, még a vákuumban is.

A három kutató felfedezései nyomán optimalizálták az elektronmikroszkóp minden „porcikáját”. A rég vágyott atomi felbontást 2013-ra sikerült elérni, a tudósok pedig ma már rutinszerű eljárással képesek háromdimenziós struktúrák előállítására a biomolekulákról.

Az elmúlt években a tudományos irodalom megtelt ilyen, többek között az antibiotikum-rezisztenciát okozó fehérjékről vagy éppen a Zika-vírus felszínéről készült képekkel.

A svájci tudós a Lausanne-i, két kollégája pedig a New York-i Columbia, illetve a Cambridge-i Egyetem munkatársa. A kitüntetettek összesen 9 millió svéd koronával (291,6 millió forintos összeggel) gazdagodnak, a díjátadó ünnepséget hagyományosan december 10-én, az elismerést alapító Alfred Nobel halálának évfordulóján rendezik.