Nagroda Nobla z chemii zostałą przyznana za technikę, która zrewolucjonizowała biochemię. Mowa o mikroskopii krioelektronowej, dzięki której można obserwować i to w trzech wymiarach cząsteczki np. białek.

Jacques Dubochet, Joachim Frank, Richard Henderson

„for developing cryo-electron microscopy for the high-resolution structure determination of biomolecules in solution”

Co niezwykle ważne, dzięki nagrodzonej metodzie, jesteśmy w stanie zobrazować nieuszkodzoną cząsteczkę białka w jej „naturalnym” środowisku. Uszkodzone białko nie niesie dla nas interesującej informacji. Nie jesteśmy w stanie zobaczyć jak ono reaguje, jak łączy się z innymi cząsteczkami, w skrócie, jak ono funkcjonuje w swoim naturalnym środowisku (a nie na przysłowiowym szkiełku) czyli we wnętrzu żywej komórki czy we wnętrzu poszczególnych organelli komórki. Białka to cegiełki z których wybudowane jest życie. Przy czym analogia do cegły i budynku nie jest wystarczająca. Białka nie są pasywnymi elementami naszego ciała. Białka (jako hormony) regulują czynności a nawet modyfikują struktury tkanek (tkanek, które też są zbudowane z białek). Bez poznania białek, tego jak są zbudowane, jak funkcjonują, jak łączą się w większe kompleksy, nie ma najmniejszej szansy żeby zrozumieć życie.

Trzej panowie Jacques Dubochet (Szwajcaria), Joachim Frank (USA), Richard Henderson (Wielka Brytania) stworzyli metodę by w skuteczny sposób białka badać. Nie w środowisku sztucznym, ale naturalnym. Bo tylko złapane w akcji białko daje nam się poznać. Tylko wtedy widzimy jak rzeczywiście funkcjonuje cały mechanizm, w którym bierze ono udział. Jak białko podglądnąć tak, by rzeczywiście zobaczyć jak ono funkcjonuje? Zamrozić. Ale bardzo szybko, po to by nie zdążył przebiec proces krystalizacji. Zamrażanie – jeżeli zostanie odpowiednio przeprowadzone – niczego nie uszkadza i niczego nie fałszuje. Mrożąc kolejne próbki, jesteśmy w stanie zrobić video, klatka po klatce pokazujące procesy, które przebiegają niezwykle szybko. Złożenie tych klatek w jedną całość umożliwia nie tylko prześledzenie procesu tak jak gdyby było się jego naocznym świadkiem, ale także przyjrzenie się poszczególnym jego aktom z różnej perspektywy. I tak w trójwymiarze można zobaczyć splatanie i rozplatanie długich nici białkowych. Można zobaczyć łączenie się mniejszych białek w większe kompleksy czy np. działanie receptorów białkowych.

– Te metody były przełomowe w medycynie molekularnej. Dzięki nim nie tylko możemy patrzyć na narządy i komórki. Możemy zejść głębiej, możemy śledzić jak wyglądają i działają pojedyncze cząsteczki w szczegółach, o jakim jeszcze niedawno nam się nie śniło. – powiedział Joachim Frank, jeden z laureatów tegorocznego Nobla z chemii, w rozmowie telefonicznej którą zaaranżowano w trakcie ogłaszania werdyktu.

Na zdjęciu głównym model wirusa zapalenia mózgu otrzymany dzięki technice mikroskopii krioelektronowej.