У 1953 році Джеймс Вотсон і Френсіс Крік встановили, що структура ДНК є подвійною спіраллю. Вчені визначили це, використовуючи дані рентгеноструктурного аналізу, отримані Морісом Вілкінсом і Розаліндою Франклін.
Цей метод аналізу базується на дифракції рентгенівських променів на тривимірній кристалічній решітці, у вузлах якої в даному випадку були розташовані молекули ДНК.
Дифракційна картина реєструється на фотоплатівці. У разі ДНК вихідне зображення є складною комбінацією точок, положення яких визначається розташуванням атомів у молекулі. «Розшифрування» такого зображення вимагає складного математичного підходу.
Одержані дані дозволяють визначити місце розташування атомів, міжатомні відстані, загальну структуру молекул і багато іншого. Але якимим точними б не були розрахункові моделі, вони все одно дають лише теоретичне уявлення про об'єкт дослідження.
Вчені з Італійського технологічного інституту технології (IIT) вирішили змінити ситуацію і сфотографувати ДНК безпосередньо. За допомогою електронного мікроскопа вони відобразили знамениту подвійну спіраль у всій її пишності на фотографії, що стало можливим завдяки своєрідному трюку.
- Новий аналізатор ДНК видаватиме генетичний портрет злочинця за 25 хвилин (ФОТО)
Ензо Ді Фабріціо і його колеги розробили унікальний метод нанесення зразка, який дозволив зробити заповітну фотографію просвітчастим електронним мікроскопом.
Вчені створили підкладку з нанорозмірними стовпчиками з кремнію, які володіють водовідштовхувальними властивостями. У результаті, при нанесенні, волога з розчину з ДНК надзвичайно швидко випаровується, залишаючи молекули розтягнутими і повністю готовими до «перегляду».
Окрім цього, дослідники забезпечили підкладку безліччю крихітних отворів, через які проникають пучки електронів. Це дозволило отримати зображення з високою роздільною здатністю.
Усі намагання вчених окупилися сторицею: на знімку перед ними постала нитка з подвійних спіралей ДНК, що нагадує штопор з дуже щільними витками. (На жаль, на даний момент вчені мають можливість працювати лише з «канатами» з ДНК, які складаються з шести молекул, закручених навколо сьомої. Причина в занадто великій енергії електронів, що використовуються мікроскопом, потік частинок миттєво зруйнує одиночну подвійну спіраль).
Італійці сподіваються, що незабаром нова технологія дослідження допоможе розглянути, яким чином ДНК взаємодіє з іншими біологічно активними молекулами, наприклад, з білками і РНК.
Зараз фахівці продовжують пошуки більш чутливих детекторів з меншою енергією електронів, а також удосконалюють метод підготовки зразків для аналізу.
Що ж, цілком імовірно, що незабаром ми побачимо і «особисту» фотографію легендарної подвійної спіралі. !zn
Читайте також:
Вчені склали повну карту ДНК людини
Медики виявили залежність між генетичними захворюваннями та статтю людини