نخستین تصاویر از پروتئین‌های منفرد ثبت شد

هزاران پروتئین مختلف در بدن وجود دارد و هر کدام دارای شکل خاصی هستند که عملکردشان را تعیین می‌کند.

دانشمندان دانشگاه زوریخ با استفاده از گرافن توانسته‌اند تصاویری از پروتئین‌های منفرد را ارائه کنند.

هزاران پروتئین مختلف در بدن وجود دارد و هر کدام دارای شکل خاصی هستند که عملکردشان را تعیین می‌کند.

دانشمندان تاکنون به سختی می‌توانستند تصاویری از این پروتئین‌ها ثبت کنند و ابزارهای تصویربرداری قدرتمند نیز به پروتئین آسیب می‌رسانند؛ از این رو محققان میلیون‌ها تصویر را در یک ساختار بلوری ثبت می‌کنند.

تصاویر حاصله، اغلب تار هستند و برخی از پروتئین‌ها قابل ثبت نیستند ؛ زیرا به شکل بلور در نمی‌آیند.

اکنون محققان آلمانی توانسته‌اند با ماده اعجازآور گرافن این مساله را حل کنند.

دانشمندان برای ثبت تصویر یک پروتئین منفرد، ترکیبی از پروتئین‌های درون یک محلول را بر روی ورق نازکی از گرافن اسپری کردند. آن‌ها سپس از یک میکروسکوپ الکترون هولوگرافی کم انرژی استفاده کردند که تصویری را با بازتاب پرتویی از الکترون‌های پرتابی به سطح پروتئین‌ها ایجاد کرد. سپس تعامل این الکترون‌ها با الگوی سایر الکترون‌ها ثبت شد. انرژی کم این میکروسکوپ باعث شد که پروتئین در زمان تصویربرداری آسیب نبیند.

محققان با استفاده از یک رایانه از تصویر هولوگرامی برای بازسازی ساختار اصلی پروتئین بهره بردند.

آن‌ها این شیوه تصویربرداری را با چند پروتئین دارای ساختارهای شناخته شده آزمایش کردند: هموگلوبین (پروتئینی که اکسیژن را در سلول‌های قرمز خون حمل می‌کند)، آلبومین سرم گاوی (پروتئین گاوی مورد استفاده در تجربیات آزمایشگاهی) و سیتوکروم c (پروتئین مورد استفاده در انتقال الکترون به بدن).

محققان تصاویر نتیجه را با نمونه‌های ثبت شده توسط سایر شیوه‌های تصویربرداری مقایسه کرده و دریافتند که تصاویر آن‌ها از تاری کمتری برخوردار است. محققان امیدوارند بتوانند در آینده از پروتئین‌هایی که تاکنون مشاهده نشده، تصویربرداری کنند. اگر دانشمندان بتوانند درک بهتری از ساختار پروتئین‌ها بدست آورند، ممکن است بتوانند دلیل بیماری‌هایی همچون آلزایمر، پارکینسون و هانتینگتون را شناسایی کنند.

این یافته‌ها در مجله arXiv منتشر شده است.

منبع: ایسنا

تماشاخانه