Umum

Hadiah Nobel dalam Kimia Menghargai Teknik Baru untuk Melihat Molekul


TEM berwarna digital dari Virus Zika. Pemenang Nobel tahun ini berupaya memberikan ilustrasi yang lebih akurat tentang virus seperti Zika untuk penelitian di masa mendatang. CDC / Cynthia Goldsmith

Tiga ilmuwan akan berbagi Penghargaan Nobel Kimia tahun ini karena mengembangkan cara baru untuk melihat biomolekul. Jacques Dubochet dari Swiss, Richard Henderson dari Inggris, dan Joachim Frank dari AS semuanya berspesialisasi dalam mikroskop cryo-elektron. Seperti namanya, para peneliti membekukan molekul di tengah aksi untuk "memvisualisasikan proses yang belum pernah mereka lihat sebelumnya," kata siaran pers Nobel.

BREAKING NEWS #NobelPrize bidang Kimia 2017 dianugerahkan kepada Jacques Dubochet, Joachim Frank & Richard Henderson. pic.twitter.com/RUZSnArJHO

- Hadiah Nobel (@NobelPrize) 4 Oktober 2017

"Kami menghadapi revolusi dalam biokimia," kata Ketua Komite Nobel Sara Snogerup Linse. "Sekarang kita bisa melihat detail rumit dari biomolekul di setiap sudut sel kita, di setiap tetes cairan tubuh kita. Kita bisa memahami bagaimana mereka dibangun dan bagaimana mereka bertindak dan bagaimana mereka bekerja sama dalam komunitas besar."

Perjuangan terbesar para ilmuwan dalam menghasilkan gambar biomolekul adalah mereka harus memodelkan materi mati di bawah mikroskop elektron. Teknik sebelumnya juga menggunakan pewarna untuk melihat detailnya tetapi juga dapat membahayakan biomaterial itu sendiri. Mikroskopi cryo-electron memungkinkan para peneliti mendapatkan gambaran yang bersih tentang bagaimana biomolekul bergerak dan berinteraksi satu sama lain.

Ilmuwan dapat mempelajari dengan baik bagaimana protein berfungsi dengan melihat gambaran yang akurat tentang bentuk dan gerakannya. Gambar akurat dari virus seperti Zika, misalnya, dapat memberi tahu para peneliti dengan tepat bagaimana virus itu menyerang sel. Kekurangan dari teknik observasi yang lebih lama adalah rasa frustasi yang sangat familiar bagi para pemenang tahun ini.

Henderson bekerja di Laboratorium MRC Biologi Molekuler di Cambridge, Inggris dan memulai sebagai ahli kristalografi sinar-X. Dia menggunakan mikroskop elektron untuk mendapatkan gambaran yang lebih baik tentang protein, tetapi dia menemukan bahwa elektron merusak sampel. Pada tahun 1975, Henderson merekonstruksi bentuk protein menggunakan elektron yang tersebar.

Frank, seorang peneliti di Universitas Columbia di New York City mengembangkan kemajuan berikutnya. Dia menciptakan cara untuk menangkap gambar protein dan mengelompokkannya melalui komputer. Dengan menggabungkan banyak salinan protein, dia bisa memberikan gambar yang lebih jelas dan menawarkan rendering 3D.

Rintangan teknis terakhir diatasi pada tahun 2013, ketika detektor elektron jenis baru mulai digunakan. pic.twitter.com/Ue9c0R6v7y

- Hadiah Nobel (@NobelPrize) 4 Oktober 2017

Dubochet menggabungkan teknik Frank dengan pembekuan cepat untuk perlindungan. Dia meletakkan sampel dalam etana berpendingin nitrogen untuk mencegah molekul air menumpuk seperti pada pembekuan tradisional. Dubochet melakukan percobaan pada suhu minus 196 Celcius (minus 321 Fahrenheit) dan suhu tersebut terbukti cukup dingin untuk mencegah molekul air mengkristal.

Linse memuji orang-orang itu karena telah membongkar "rahasia" alam.

"Segera tidak ada lagi rahasia," katanya. Kami menghadapi revolusi dalam biokimia. "

Teknik yang dikembangkan oleh pemenang kimia tahun ini juga diterapkan pada pemenang Nobel tahun ini dalam bidang fisiologi dan kedokteran.

Struktur atom a) kompleks protein yang mengatur ritme sirkadian b) sensor tekanan jenis yang memungkinkan kita mendengar c) virus Zika pic.twitter.com/ixAyJesj99

- Hadiah Nobel (@NobelPrize) 4 Oktober 2017


Tonton videonya: STOIKIOMETRI PART 3 PERHITUNGAN RUMUS KIMIA (Mungkin 2021).