Vědci pomáhají průkopnickému testu techniky sériové krystalografie

Alan Watt pro InfoWars: Agenda globalistů (Červenec 2019).

Anonim

Vědci z univerzity Rice používali rychle pulzující rentgenový laser, který ukázal, jak bakterie tuberkulózy odolné vůči lékům deaktivují antibiotické molekuly určené k léčbě smrtelné plicní nemoci.

Rice biochemik George Phillips a postgraduální student a spoluzakladatel Jose Olmos jsou součástí BioXFEL centra podporovaného National Science Foundation, která zachytila ​​průkopnický důkaz hlavních výsledků pomocí techniky s názvem mix-and-injection serial crystallography.

K tomu bylo zapotřebí použití nového nástroje, rentgenového rentgenového elektronického laseru (XFEL), který slibuje významný pokrok v pečlivém a staletém procesu charakterizace molekul pomocí rentgenové spektroskopie. Laser je umístěn v laboratoři SLAC National Emergency Laboratory na Stanfordské univerzitě.

Definování molekulárních struktur je klíčem k pochopení jejich fungování, řekl Phillips. Nový objev demonstruje rychle se rozvíjející schopnost vědců fotografovat dynamické biologické procesy.

Je pravda, že jeho název, technologie mix-and-injection přivádí úzký proud krystalizovaných molekul v roztoku laseru. Když laser zasáhne křišťál s impulsem 20-femtosekund (čtyřicetiny sekundy), zničí krystal - ale ne dříve, než vytvoří difrakční vzorek na detektoru, který ukazuje atomovou strukturu molekuly.

Ve studiích s otevřeným přístupem v laboratoři BMC Biology vědci vedeni Mariusem Schmidtem, profesorem na University of Wisconsin-Milwaukee, popsali smíchání antibiotika ceftriaxonu s rezistentním enzymem používaným bakteriemi, beta-laktamázou a krmení pulsujícími laser. Protože dokázali upravit čas mezi mícháním a příchodem na laser, zachytili difrakční vzory krystalovaných molekul nejen v náhodných orientacích, ale také v několika fázích interakce.

"Zatímco byly provedeny elegantní studie sledování proteinových pohybů se změnami vyvolanými světlem, naše práce ukazuje, že větší třída proteinů, jmenovitě enzymů, může být zkoumána časově rozlišeným způsobem u LCLS (Linac Coherent Light Source) a dalších XFEL, "Řekl Olmos.

Phillips uvedl, že experiment prokázal užitečnost XFEL zachytit difrakční vzory z krystalů o milión metru napříč nebo méně, mnohem menší než předchozí techniky. "To nás naučí více o tom, jak si příroda vybrala a navrhla, aby tyto molekuly fungovaly, " řekl. "Není to na rozdíl od toho, jak vidíte kolo, které je vycpáno: získáváte víc než statický obraz a lepší pochopení toho, jak to funguje.

"Kdykoli budete chtít inženýru vytvářet bílkoviny nebo znovu vytvořit molekulární stroj, bude vědět více o tom, jak fungují na základní úrovni, ať už jde o rozbíjení celulózy pro biopaliva, nebo o navrhování nové drogy nebo o zlepšení stávající drogy."

Phillips ve svých prezentacích porovnává schopnost snímků bílkovin v akci na obrazy z 19. století od Eadwearda Muybridgea, které zachytily středový pohyb cválajícího koně. (Náhodou kůň vlastnil zakladatel Stanfordu.)

Vědci očekávají, že brzy budou vylepšeny XFEL ve Stanfordu, nové zařízení v Evropě a další v pracích po celém světě, umožní vědcům zachytit struktury v minutách, nikoli dny, a poskytnout jim podrobnější údaje o chemických procesech.

Phillips má velké naděje, že vylepšené nástroje také pomohou zachytit struktury molekul, aniž by je musely nejprve krystalizovat.

"Pokud dokážeme získat rentgenový paprsek a rozptýlení pozadí dostatečně malý a čtecí paprsek dostatečně čistý, teoreticky místo krystalizačních krystalů bychom mohli procházet jednotlivé molekuly do laseru, abychom vytvořili difrakční vzory, " řekl.

"Stanfordský laser nyní vypaluje 100 Hz (cykly za sekundu), " řekl Phillips. "Evropský XFEL se chystá vystřelit na 10 000 hertzů, což je docela upgrada, protože nám dává mnohem větší šanci na to, aby narazily na molekuly, jakmile proudí."

Řekl, že centrum nakonec doufá, že zachycuje strukturální údaje o molekulárních reakcích za letu.

"Mohlo by jít o dva proteiny, které by se spojily a učí se vzájemně rozpoznávat, mohlo by to být interakce viru s protilátkou, mohlo by to být interakce nějakého substrátu s enzymem nebo cokoliv, co můžete dělat smícháním nebo externí stimulací, "Řekl Phillips. "Jakmile to dokážeš, obloha je limit."

menu
menu