Ein Blick in die kleinsten Dinge
Kryo-Elektronenmikroskopie
MikroMakro Parcours
Stellen Sie sich vor, Sie könnten sehen, was in unserem komplexen Organismus vor sich geht: vom Zellgewebe, über die einzelnen Zellen, zu deren kleinsten Komponenten wie beispielsweise den Organellen und sogar die Proteine und Biomoleküle.
Eine effiziente Methode um zu untersuchen, wie die kleinen Teilchen in die grösseren integriert sind, hat in den vergangenen Jahren die Strukturbiologie revolutioniert: die Kryo-Elektronenmikroskopie. Ihr Name kommt von den Altgriechischen Wörtern κρύος (kríos, für kalt), μικρός (mikrós, für klein) und Σκοπιά (skopia, für blicken oder Ausblick). Die Entwicklung dieser Technik über die letzten Jahrzehnte wurde 2017 mit dem Nobelpreis für Chemie geehrt.
Bei der Methode wird eine (Makro-, Mikro- oder Nanometer grosse) vitrifizierte biologische Probe bei -190°C und unter hohem Vakuum mit einem hochenergetischen Elektronenstrahl (300 kV) beschossen. Der Strahl geht durch die Probe und eine Reihe von Linsen und Filtern hindurch und trifft auf eine Kamera. Durch diesen Vorgang ist es möglich, nicht nur die Oberfläche, sondern auch die inneren Schichten des Exemplars zu visualisieren. Mit modernen Mikroskopen kann die Probe zudem rotiert werden, wodurch die Kryo-Elektronen-Tomografie entsteht.
Durch die Kryo-Elektronen-Tomografie können dreidimensionale Strukturen von Biomolekülen in hoher Auflösung visualisiert und darstellt werden. Durch dieses Wissen über die Struktur und Organisation von Proteinen können neue Medikamente für die Behandlung einer Reihe von Krankheiten, wie zum Beispiel Krebs oder Alzheimer, entwickelt werden.
Bruno Martins ist Doktorand in der Forschungsgruppe von Prof. Ohad Medalia am biochemischen Institut der Universität Zürich. Mehr
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