2017 Nobel Kimya Ödülü: Süper Soğuk Mikroskopi Metodu Nobel Ödülünü Kaptı

Hücrelere bakmanın yeni yolu, biyokimya alanında bir devrim.

Biyokimyagerler Jacques Dubochet, Joachim Frank and Richard Henderson’a 2017 Nobel Kimya Ödülü’nü kazandıran, karyo-elektron mikroskopinin icadından önce, bilim insanları hücreleri elektron mikroskobu altında incelemeden önce renklendirmek ya da sabitlemek durumundaydılar. Bu işlem sıklıkla, kırılgan biyolojik yapıların dağılmasına sebep oluyordu. Karyo-elektron terapi, bilim insanlarının hücrelere sanki doğal sıvı ortamlarındaymış (sanki vücudumuzdaymışlar) gibi bakmalarını mümkün kılıyor.

”Bu proteinlerin nasıl çalıştıklarını ve işlev gördüklerini anlamak için, sıvı bir çevredeki durumlarına bakmak kritik önem taşımaktadır,” diyor Amerikan Kimya Topluluğu başkanı Allison Campbell.

1975 yılında New York Eyalet Sağlık Departmanı’ndan Joachim Frank,  elektron mikroskobunun sağladığı sınırlı bilgiyi yüksek çözünürlüklü 3B görüntü ile birleştiren bir yöntemi teori haline getirdi. Daha sonraları karyo elektron mikroskopiyi mümkün kılan bu yazılıma algoritmalar üretmek için 10 yıldan fazla zaman harcadı.

1984 yılında Jacques Dubochet önderliğinde bir takım, elektron mikroskopisinin yaygın soğuk algınlığına neden olan bir virüsü görüntülemek için kullanıldığı bir makale yayınladı. Virüs, buzdan çok cama benzeyecek şekilde çok hızlı soğutulmuş ince bir su tabakası içinde korunuyordu. ”Geleneksel elektron mikroskopisi için biyolojik numune hazırlama sırasında faydalanılan bir yöntem sayesinde, viral parçacıklar, dehidrasyon, donma ya da yüzeyde toplanma gibi zararlardan korunmuş görünüyorlardı,” diye yazdı makalede bilim ekibi. ”Cam haline gelmiş numunelerden karyo-elektron mikroskopi, gözlemler için diğer elektron mikroskopi metotlarına oranla daha yüksek çözünürlük imkanı sunuyordu.” 1990 yılında, Richard Henderson, bakteriyel proteinin her bir atomunun gözükmesine imkan tanıyacak kadar yüksek çözünürlükteki ilk resmini yayınladı.

O zamandan beri, bilim insanları, yüzden fazla molekülü incelemek için karyo-elektron mikroskopi yöntemini kullandılar; acı biberin ağzımızı yakmasına neden olan proteinler, Zika hücreleri, Alzheimer hastalığı ile ilgili plaklar, antibiyotiğe direnç geliştirmeye neden olan proteinler, bunlardan sadece bir kaç tanesi. Bu proteinlere ait, daha keskin ve yüksek çözünürlüklü görüntülerin elde edilmesi, yol açtıkları hastalıklara karşı, bilim insanlarına yeni ilaçlar ve tedaviler geliştirmeleri konusunda yardımcı olacaktır. ”Araştırmalarda aktif olduğum dönemlerde böyle bir imkana sahip olmayı isterdim,” diyor Campbell. ”Potansiyel anlaşılacaktır.”