برندگان جایزه نوبل شیمی ۲۰۱۷ اعلام شدند؛ مسیر مشاهده زیست مولکولها هموارتر شد!
میکروسکوپ الکترونی کریو عنوان دستگاهی است که ساختار و عملکرد مولکولهای زنده را در نمایی سه بعدی نمایش میدهد. این دستگاه توسط سه دانشمند سوئیسی، انگلیسی و آلمانی – برندگان این جایزه – ساخته شده و برای تکمیل آن از سال ۲۰۱۳ تا کنون تلاش شده است.
جایزه نوبل شیمی ۲۰۱۷ به سه محقق شیمی تعلق گرفت که روش جالبی به منظور نمایش سه بعدی عملکرد زیست مولکولها ارائه کرده‌اند. در این روش عملکرد ویروسهایی همچون زیکا به صورت سه بعدی و با رزولوشن بالا به تصویر کشیده میشود و به اعتقاد کمیته اهدای جایزه، این روش علم بیوشیمی را وارد دوران جدیدی خواهد کرد. دریافت کنندگان این جایزه، Jacques Dubochet از دانشگاه لوزان سوئیس، Joachim Frank از دانشگاه کلمبیا و ریچارد هندرسون از آزمایشگاه زیست شناسی مولکولی MRC واقع در کمبریج انگلستان بودند.
به گفته کمیته اهدای جایزه، این تکنیک تحت عنوان میکروسکوپ الکترونی کریو، به دانشمندان اجازه میدهد تا با فریز کردن جنبشهای میان مولکولی، تصویری سه بعدی به گونه‌ای که پیش از این امکان آن وجود نداشت؛ را مشاهده کنند. این کمیته در ادامه بیان داشت: به کمک این روش ما میتوانیم سازوکار مولکولهای زیستی و کنش و واکنش آنها را با مولکولهای دیگر بررسی کرده و بدین ترتیب با درک بهتر شیمی حیات، داروهای جدیدی تولید کنیم.
هندرسون اولین فردی بود که از میکروسکوپ الکترونی به منظور تولید تصویر سه بعدی از پروتئین با تفکیک اتمی در سال ۱۹۹۰ استفاده کرد. وی با این کار نشان داد که این تکنیک نه تنها در بازنمایی ساختار اجسام بی‌جان بلکه در نمایاندن ساختار مولکولهای زنده زیستی نیز قابل به کار گیری است. مابین سالهای ۱۹۷۵ و ۱۹۸۶، فرانک، روشی جدیدی جهت پردازش تصاویر میکروسکوپ الکترونی به دست آورد که امکان نمایش ساختار سه بعدی مولکولها با کیفیتی بالاتر را فراهم میکرد.
در زمان فرانک بود که این فناوری به صورت عمومی قابل استفاده شد. و نهایتا در اوایل سال ۱۹۸۰ میلادی، Dubochet با اضافه کردن آب به نمونه‌های مولکولی توانست تا به صورت موثری از اضمحلال زیست مولکولها به هنگام قرار گیری در شرایط خلاء میکروسکوپ الکترونی جلوگیری و شکل طبیعی آنها را حفظ کند. این سه اکتشاف باعث شد تا امروز میکروسکوپ الکترونی کریو ساخته شود و به بهترین شکل نمایی سه بعدی از هر مولکول زیستی را در اختیار دانشمندان قرار دهد.
فناوری مذکور از از سال ۲۰۱۳ تاکنون به طور مداوم در حال بهبود بوده و اکنون به مرحله‌ای رسیده که به صورت عملی قابل استفاده و شایسته دریافت جایزه نوبل شیمی باشد. طبق گزارش CNN، سارا استژروبپ، رئیس کمیته نوبل در این باره اظهار داشت: «ما اکنون با انقلابی در بیوشیمی روبرو هستیم، از این پس خواهیم توانست جزئیات پیچیده‌ترین زیست‌مولکولها را در هر گوشه ای از بدنمان و در هر قطره‌ای از مایعات بدن مشاهده کنیم، ما میتوانیم پی به چگونگی ساخت آنها، عملکردشان و مکانیزم آنها در اجتماع‌های مولکولی پی ببریم، این روش هیچ رازی باقی نمیگذارد!»
