Der Chemie-Nobelpreis 2017 geht an Jacques Dubochet, Joachim Frank und Richard Henderson f\u00fcr die Entwicklung der Kryoelektronenmikroskopie, die die Bildgebung von Biomolek\u00fclen vereinfacht und verbessert. Diese Methode hat die Biochemie in eine neue \u00c4ra versetzt.<\/p>\n
Ein Bild ist der Schl\u00fcssel zum Verst\u00e4ndnis. Wissenschaftliche Durchbr\u00fcche bauen oft auf der erfolgreichen Visualisierung von Objekten auf, die f\u00fcr das menschliche Auge unsichtbar sind. Biochemische Karten sind jedoch seit langem mit leeren L\u00fccken gef\u00fcllt, weil die verf\u00fcgbare Technologie Schwierigkeiten hatte, Bilder von einem Gro\u00dfteil der molekularen Maschinerie des Lebens zu erzeugen. Die Kryoelektronenmikroskopie ver\u00e4ndert all das. Die Forscher k\u00f6nnen Biomolek\u00fcle nun in der Mitte der Bewegung einfrieren und bisher nicht gekannte Prozesse visualisieren, was sowohl f\u00fcr das Grundverst\u00e4ndnis der Chemie des Lebens als auch f\u00fcr die Entwicklung von Pharmazeutika entscheidend ist.<\/p>\n
Elektronenmikroskope galten lange Zeit als nur f\u00fcr die Abbildung toter Materie geeignet, weil der starke Elektronenstrahl biologisches Material zerst\u00f6rt. 1990 gelang es Richard Henderson jedoch, mit einem Elektronenmikroskop ein dreidimensionales Bild eines Proteins in atomarer Aufl\u00f6sung zu erzeugen. Dieser Durchbruch bewies das Potenzial der Technologie.<\/p>\n
Joachim Frank machte die Technik allgemein anwendbar. Zwischen 1975 und 1986 entwickelte er ein Bildverarbeitungsverfahren, bei dem die unscharfen zweidimensionalen Bilder des Elektronenmikroskops analysiert und zu einer scharfen dreidimensionalen Struktur zusammengef\u00fchrt werden.<\/p>\n
Jacques Dubochet hat der Elektronenmikroskopie Wasser hinzugef\u00fcgt. Im Vakuum des Elektronenmikroskops verdampft fl\u00fcssiges Wasser, wodurch die Biomolek\u00fcle kollabieren. Anfang der 1980er Jahre gelang es Dubochet, Wasser zu verglasen – er k\u00fchlte Wasser so schnell ab, dass es sich in fl\u00fcssiger Form um eine biologische Probe verfestigte, so dass die Biomolek\u00fcle ihre nat\u00fcrliche Form auch im Vakuum behalten konnten.<\/p>\n
Nach diesen Entdeckungen wurden alle Schrauben und Muttern des Elektronenmikroskops optimiert. Die gew\u00fcnschte atomare Aufl\u00f6sung wurde 2013 erreicht und die Forscher k\u00f6nnen nun routinem\u00e4\u00dfig dreidimensionale Strukturen von Biomolek\u00fclen erzeugen. In den letzten Jahren wurde die wissenschaftliche Literatur mit Bildern von Proteinen, die Antibiotikaresistenzen verursachen, bis hin zur Oberfl\u00e4che des Zika-Virus gef\u00fcllt. Die Biochemie steht vor einer explosiven Entwicklung und ist bereit f\u00fcr eine spannende Zukunft.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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