Ученые научились фотографировать отдельные молекулы ДНК, Hi-Tech

Изображение молекулы ДНК, полученное при помощи нового метода. Фото авторов исследования

Ученые из Швейцарии разработали технологию, которая позволяет фотографировать отдельные молекулы ДНК, не разрушая их. Статья авторов пока не опубликована в рецензируемом журнале, но ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

В настоящее время для определения структуры биомолекул применяется метод рентгеновской кристаллографии. Для его использования необходимо получить соответствующую молекулу в кристаллической форме. Это мероприятие является очень трудоемким и не всегда успешным. При помощи рентгеновской кристаллографии можно выяснить очень тонкие детали строения молекул (за работы по уточнению структуры рибосомы была вручена Нобелевская премия по химии 2009 года), однако полученная картина будет усреднением изображений, полученных от множества молекул.

Так как многие биомолекулы "не хотят" кристаллизоваться и, кроме того, усредненные изображение не всегда полезны, ученые пытаются разработать методику, позволяющую фотографировать отдельные молекулы. Однако используемое для этого рентгеновское излучение очень быстро повреждает и разрушает образцы. Авторы новой методики использовали когерентные пучки электронов низких энергий (около 60 электронвольт). Оказалось, что биомолекулы (ученые протестировали ДНК и белки) способны выдерживать облучение с такими характеристиками в течение длительного времени. В итоге авторы получили фотографии отдельных молекул в хорошем качестве.

Одновременно появилась работа другого коллектива исследователей, который создал методику, позволяющую измерять заряд и размер индивидуальных молекул ДНК и изучать особенности связи между ДНК и белками. О новом методе пишет портал Physics World. Для проведения измерений ДНК присоединяют к поверхности микрогранул, которые помещаются в нанопоры. Вся система находится в растворе с известной ионной силой. В зависимости от наличия белков суммарный заряд молекул меняется.