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2017诺贝尔化学奖:三科学家发明冷冻电子显微镜
发表日期:2019-06-21 15:50| 来源 :本站原创 | 点击数:
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  2017诺贝尔化学奖:三科学家发现冷冻电子显微镜

  继前日和昨日别离各有三名美国科学家获得心理和医学奖、物理学奖后,2017年诺贝尔科学奖得主名单上终究呈现了非美国粹者。北京时间10月4日下战书5点45分许,诺贝尔奖评委会主席格荣·汉森(Goran Hansson)颁布发表,因发现用于生物分子的高分辩率布局测定的冷冻电子显微镜(cryo-electron microscopy),瑞士洛桑大学的雅克·杜伯谢(Jacques Dubochet)、美国哥伦比亚大学的约阿希姆·弗兰克(Joachim Frank)和英国剑桥大学的理查·亨德森(Richard Henderson)获得2017年度诺贝尔化学奖。

  三位获奖科学家都已七十多岁,是冷冻电镜范畴的“元老派”。雅克·杜伯谢1942年出生于瑞士艾格勒,现为瑞士洛桑大学名望生物物理学传授;约阿希姆·弗兰克1940年出生于德国锡根,现为美国哥伦比亚大学生物化学、分子生物物理学及生物科学传授;理查·亨德森1945年出生于苏格兰爱丁堡,现为英国MRC分子生物学尝试室项目主任。

  诺贝尔奖评委会引见,冷冻电子显微镜将生物分子敏捷冷冻(玻璃化冷冻),使其天然外形得以保留,简化并改良了生物分子的成像,这种方式使生物化学进入了一个新的时代,对理解生命的化学道理及研发药物都至关主要。

  电子显微镜持久以来被认为只合用于无生命物质的成像,由于强大的电子束会粉碎生物体中的生命物质。可是在1990年,理查德·亨德森成功地利用电子显微镜拍摄到原子级分辩率的卵白质三维图像。约阿希姆·弗兰克则1975-1986年间,开辟了一种图像处置方式,对电子显微镜的恍惚二维图像进行了阐发和融合,转化成清晰的三维布局图像。

  雅克·杜伯谢则将水使用于电子显微镜。液态水在电子显微镜的真空管中蒸发,会粉碎生物分子。在1980年代初,雅克·杜伯谢成功将水玻璃态化,他将水快速冷却,使生物分子即便在真空中连结其天然外形。

  2013年,研究者们终究获得了抱负的原子级别成像,用以制造生物分子的三维布局图像。过去几年中,科学文献充满了导致抗生素耐药性的卵白质、寨卡(Zika)病毒概况等各类图像,生物化学正在面对爆炸性的成长。

  中国晶体学会秘书长、北京大学生命科学学院生化及分子生物学系传授苏晓东向财新记者引见,冷冻电镜是主要的布局生物学研究方式,它与别的两种手艺——X射线晶体学(X-ray crystallography)和核磁共振 (nuclear magnetic resonance, NMR),一路形成了高分辩率布局生物学研究的根本,在获得生物大分子的布局并揭示其功能方面极为主要。

  “目前,91%的生物大分子布局都由X射线晶体学方式获得,冷冻电镜在今岁首年月次跨越了核磁共振,解出的生物布局数目占比5%,跨越了核磁共振的4%,申明冷冻电镜手艺是成长最快的手艺。”苏晓东说,目前冷冻电镜的成长程指数级增加,此前X射线与核磁共振手艺都将大量科学家奉上诺贝尔奖的宝座,将来冷冻电镜手艺潜力庞大。

  中国在冷冻电镜的使用范畴也有很大冲破,代表性工作包罗清华大学的施一公研究组和剑桥大学MRC 尝试室Sjors H. W. Scheres研究组合作在2015年获得的γ排泄酶复合物布局;2015 年,北京大学毛有东研究组、欧阳颀研究组与哈佛医学院吴皓研究组合作获得炎症复合体的高分辩率三维布局。

  苏晓东也暗示,中国虽然在冷冻电镜的使用方面与国外没有差距,“但在方式学和仪器设备立异上,中国仍与美国、德国、日本等有很大差距,都是花钱买别人最好的仪器设备,我们造不了。诺贝尔奖更垂青立异,而不是跟风出功效的速度。”(生物谷温暖提醒:87%用户都在生物谷APP上阅读,扫描立即下载! 天天出色!

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