Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Ученым удалось снять движение биомолекул с самой высокой пространственной и временной разрешающей способностью

07.08.2012 Hi-tech

Интернациональная группа исследователейпод руководством доктором наук Мариусом Шмидтом (Prof. Marius Schmidt) из университета Висконсина-Милуоки (University of Wisconsin-Milwaukee), добилась успеха в проведении съемки перемещения светочувствительной биомолекулы определенного типа с беспрецедентно высоким на сегодня уровнем пространственной и временной разрешающей свойстве.

В качестве образцов исследователи применяли молекулы светочувствительного желтого белка (photoactive yellow protein, PYP), что есть «приемником» свет светло синий цвета и что входит в состав фотосинтетического механизма бактерий некоторых типов.

В то время, когда молекула PYP улавливает фотон светло синий света, она начинает двигаться, принимая пара промежуточных форм, максимально действенно поглощая энергию фотона. После этого молекула возвращается к исходному состоянию и это есть завершающим этапом фотоцикла, что уже достаточно прекрасно изучен учеными.Ученым удалось снять движение биомолекул с самой высокой пространственной и временной разрешающей способностью

Для производства съемки ученые синтезировали маленькие кристаллики из молекул белка PYP, размеры которых редко превышали 0.01 миллиметр.

Фотоцикл этих молекул был запущен импульсом светло синий лазера, по окончании чего эти микрокристаллы распылялись в рабочий количество камеры лазера LCLS, самого замечательного рентгеновского лазера на сегодня, находящегося в Национальной лаборатории линейных ускорителей SLAC.

Очень броские и маленькие вспышки лазера LCLS разрешили исследователям зафиксировать все этапы трансформации формы молекулы белка PYP. А изображения самих молекул были восстановлены из образов дифракции лучей рентгеновского излучения. Полученные снимки имеют пространственную разрешающую свойство в 0.16 нанометра, для сравнения стоит указать, что диаметр самого мелкого атома, атома водорода, равен примерно 0.1 нанометра.

Рис. 1.

Кроме столь высокой пространственной разрешающей способности рентгеновский лазер смог обеспечить и сверхбыструю временную разрешающую свойство. Промежутки времени между двумя соседними снимками не превышали 1 пикосекунды (триллионной доли секунды), и получение столь маленьких промежутков попросту нереально при помощи вторых способов.

Позднее, по окончании окончательной обработки снимков они будут объединены в видео, демонстрирующее динамику перемещения молекулы белка в замедленном темпе.

По сравнению с другими способами съемки рентгеновские лазеры имеют два неоспоримых преимущества при изучениях динамики перемещения молекул.

Лишь такие лазеры смогут очень сильные и сверхкороткие импульсы рентгеновского излучения, что разрешает зафиксировать четкую дифракционную картину до того момента, как объект изучений распадется под влиянием излучения.

Также, пикосекунда – это далеко не предел временной разрешающей свойстве для съемки при помощи импульсов рентгеновского лазера. В этом случае исследователи применяли импульсы, длительностью 40 фемтосекунд, но ничего не мешает уменьшить это время до нескольких фемтосекунд, взяв еще громадную временную разрешающую свойство проводимой съемки.

«Этот случая есть настоящим прорывом» – говорит доктор наук Генри Чапман (Prof. Henry Chapman), ученый из Центра изучения лазеров на свободных электронах в университете DESY, Германия, – «Отечественное достижение имеет огромное значение для предстоящего развития некоторых областей науки, в которых ученые взяли возможность создавать съемку динамичных события с ядерной разрешающей свойством».

Случайные записи:

Как фотографировать движущийся объект


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , ,