Впервые получены изображения отдельных молекул ДНК, Hi-Tech

Молекула ДНК. Иллюстрация авторов исследования

Ученым удалось установить, что отдельные молекулярные цепочки ДНК можно "разглядеть" при помощи дифракционной микроскопии с использованием когерентного пучка низкоэнергетических электронов. Статья ученых еще не принята к публикации, однако ее препринт можно найти на arXiv.org.

Недостатки современных методов микроскопии можно подразделить на два основных класса. Одни методы требуют специальной подготовки образца. Например, рентгеновская микроскопия работает с образцами в кристаллической форме, помещенными в вакуум. Это ограничивает сферу их применения, поскольку, скажем, в биологии далеко не все белки кристаллизуются.

Другие методы используют излучение (например, высокоэнергетические электроны), которое приводит к гибели изучаемых образцов. Таким образом, применение подобных методов позволяет получить своего рода статистическую картину - изучение большого числа образцов проясняет общую структуру молекул, но особенности каждой конкретной теряются.

В рамках новой работы ученым удалось решить обе эти проблемы. Во многом это связано с тем, что молекулярные цепочки ДНК оказались устойчивыми к когерентным потокам электронов с низкой энергией (раньше считалось, что подобные потоки "смертоносны" для ДНК). В результате, облучая образцы в течение нескольких часов и анализируя дифракционную картину, ученые смогли получить изображения отдельных молекул. ученые полагают. что другие молекулы также могут оказаться устойчивыми.

Совсем недавно ученым удалось впервые разглядеть отдельные атомы в молекуле с использованием атомно-силовой микроскопии. В частности, исследователи изучили строение молекулы пентацена (углеводорода, состоящего из пяти колец с формулой C₂₂H₁₄). Полученное изображение можно увидеть здесь.