Nature - Dve raziskovalni skupini sta ločljivost krioelektronske mikroskopije na stabilnih vzorcih prignali do 1,2 angstrema, s čimer so postali docela razločljivi posamezni atomi. Gre za vrhunec bliskovitega razvoja te tehnike opazovanja biomolekul v preteklem desetletju, ki jo naposled postavlja ob bok rentgenski difrakciji.

Za fino analizo strukture biomolekul, ki sestavljajo žive organizme, optična mikroskopija že dolgo ne zadostuje več. Danes se v ta namen uporabljajo trije pristopi: rentgenska difrakcija, jedrska magnetna resonanca in pa krioelektronska mikroskopija. Še vedno je najbolj razširjena prva med omenjenimi, in sicer zaradi visoke resolucije, ki gre od povprečnih 0,2 nanometra pa v idealnih primerih celo vse do 0,05 nm. Toda rentgenska kristalografija ima pomembno hibo: vzorci morajo biti v kristalni obliki, kar pomeni dolgotrajne, tudi več mesecev trajajoče postopke priprave, dočim nekatere molekule kratkomalo ne kristalizirajo in jih je na ta način nemogoče opazovati.

...

Slo-Tech - Naravoslovni trojček Nobelovih nagrad tradicionalno zaokrožuje kemija, katere prejemnici so v Stockholmu razglasili danes. Nobelovo nagrado za kemijo letos prejmeta francoska biokemičarka Emmanuelle Marie Charpentier in ameriška biokemičarka Jennifer Anne Doudna za razvoj metode za spreminjanje genoma. Gre seveda za metodo genskih škarij CRISPR-Cas9, od katere pričakujemo ogromno in o kateri smo že večkrat pisali. Obetavnost metode je prepoznala Švedska kraljeva akademija znanosti, saj sta prejemnici mladi, metoda pa prav tako (osem let). Charpentier in Doudna sta šele šesta in sedma prejemnica Nobelove nagrade za kemijo v več kot stoletni zgodovini podeljevanja te nagrade.

Zgodba o sistemu CRISP-Cas 9 pa se v resnici začenja povsem nepričakovano. Začenja se z bakterijo Streptococcus in njenim imunskim sistemom, ki sta ga Charpentier in Doudna raziskovali, da bi morda našli nov antibiotik. Že od leta 1953 vemo, da so genske informacije zapisane v DNK, ki se nahaja v (skoraj) vseh...

Slo-Tech - Slovenski znanstveniki se na različne načine pridružujejo mednarodnemu boju proti novemu koronavirusu. Za bralce te strani bo med zanimivejšimi gotovo računalniški pristop, v katerem lahko sodeluje vsakdo. Ekipa pod vodstvom Črtomirja Podlipnika z ljubljanske kemijske fakultete je začela projekt iskanja ligandov, ki se vežejo v različne proteinske receptorje ob okužbi z novim koronavirusom. Preverjanje, kako se ligand veže v biomolekulo, se imenuje sidranje (docking).

"Komplementarnost majhnih molekul je le prvi predpogoj, da lahko molekulo uporabimo kot zdravilo, preveriti je namreč treba tudi, kako se molekula metabolizira, kakšna je njena biološka dostopnost ter kakšna je njena toksičnost. Iskanje ustrezne molekule najlaže ponazorimo z iskanjem majhne igle v ogromni kopici sena," so pojasnili v opisu projekta. Pri tem ne pretiravajo, saj je možnih farmakoloških molekul res ogromno, po nekaterih ocenah okrog 10⁶⁰. Preiskovanje čim večjega dela tega kemijskega vesolja se imenuje

Slo-Tech - Tretji dan razglasitev prejemnikov Nobelovih nagrad je tradicionalno posvečen kemiji. Danes smo tako izvedeli, da so letošnji nagrajenci na področju kemije švicarski biofizik Jacques Dubochet, ameriški biofizik Joachim Frank in škotski fizik Richard Henderson. Nagrado prejmejo za razvoj krioelektronske mikroskopije za določitev strukture biomolekul v raztopinah z visoko ločljivostjo. Letošnji nagrajenci so razvili metodo, s katero lahko danes opazujemo posamezne...

Nobelove nagrade - Na sredini tedna razglasitev letošnjih prejemnikov Nobelovih nagrad smo izvedeli, kdo prejme Nobelovo nagrado za kemijo. Za razvoj fluorescenčne mikroskopije so nagrajeni Američan Eric Betzig, Nemec Stefan W. Hell in Američan William E. Moerner. S svojimi odkritji so omogočili razvoj nove veje optične mikroskopije, ki omogoča vpogled v strukture, ki so manjše od valovne dolžine vidne svetlobe.

Več kot sto let je v mikroskopiji veljala dogma, ki jo je leta 1873 postavil Ernst Abbe in ki pravi, da ni mogoče opazovati predmetov, ki so manjši od polovice valovne dolžine svetlobe. Za vidno svetlobo to pomeni, da je meja okrog 200 nanometrov. Mejo bi lahko pomaknili niže z uporabo svetlobe krajše valovne dolžine, a ima ta že višjo energijo in...

Nobelove nagrade - Švedska kraljeva akademija znanosti je danes razglasila tretje prejemnike letošnje Nobelove nagrade, in sicer za kemijo. To prejmejo avstrijski kemik Martin Karplus, britanski biofizik Michael Levitt in izraelski biokemik Arieh Warshel za razvoj modelov za kompleksne kemijske sisteme.

Trojica je v 70. letih prejšnjega stoletja začela razvijati računalniške metode, ki omogočajo simulacije in analize velikih molekulskih sistemov. Kemiki in zlasti biokemiki so si namreč tedaj začenjali postavljati nova vprašanja. Pomembneje je postajalo, kako nek encim deluje oziroma kako nek postopek poteka, kot pa...

Physical Review Letters - Najbolj slaven material zadnjih let je grafen, za odkritje katerega je bila predlani podeljena celo Nobelova nagrada za fiziko. Grafen je material z najvišjo znano električno prevodnostjo, ki ima še cel kup drugih koristnih lastnosti (Kondov efekt, samohlajenje ...), zaradi česar pričakujemo njegovo uporabo kot nadomestek silicija v izdelavi grafenskih tranzistorjev, čipov in vezij ter procesorjev. Grafen sicer ima nekaj pomanjkljivosti; predvsem da ni klasičen polprevodnik. Grafen namreč nima vrzeli (prepovedanega pasu) med valenčnim in prevodnim energijskim pasom, zato je bilo nekoliko teže izdelati tranzistor iz njega, ne...

Nature - Običajno pišemo o novih odkritjih na področju baterij, ko raziskovalci odkrijejo nove načine, kako vsaj v teoriji v baterijo stisniti več energije, podaljšati njeno dolgoživost ali pospešiti polnjenje. To pot pa predstavljamo zanimiv dosežek newyorških in cambriških raziskovalcev, ki so se posvetili analizi baterij. Odkrili so namreč, kako pogledati v strukturo elektrod, ne da bi baterijo odprli, razstavili ali kako drugače trajno onesposobili.

To jim je uspelo z znano tehniko jedrske magnetne resonance (NMR), ki se v medicini uporablja za neinvazivno, neškodljivo in zelo natančno slikanje mehkih tkiv, v kemiji pa za določanje strukture (predvsem organskih) molekul. Tehnika izrablja...

New Scientist - Od iznajdbe vrstičnega tunelskega mikroskopa pred dobrimi dvajsetimi leti lahko vidimo ali vsaj otipamo posamezne atome. Prve posnetke smo sicer dobili že v 70. letih s transmisijsko elektronsko mikroskopijo, nove metode pa te slike še izboljšujejo. Paradoksalno pa večjih struktur, kot so denimo molekule, doslej ni bilo moč videti s takšno ločljivostjo. Problem tiči v nestabilnosti molekul, ki ne zdržijo takšnih sil kot atomi in se prehitro razletijo ob bombardiranju z elektroni.

Problema so se uspešno lotili na IBM Zürich, kjer so si pomagali z modifikacijo tehnike AFM (mikroskop na atomsko...