افتح القائمة الرئيسية

مجهرية إلكترونية بردية نافذة

صورة بالمجهر الإلكتروني البردي النافذ لشابرون GroEL في جليد لابلوري، مكبرة 50 ألف مرة.
بنية لإنزيم أوكسيداز الكحول الخاص بخميرة بيكيا باستوريس بواسطة المجهر الإلكتروني البردي النافذ.

المجهرية الإلكترونية البردية النافذة (بالإنجليزية: Transmission electron cryomicroscopy) واختصارا "كرايو تيم: Cryo-TEM" هي نوع من المجهرية الإلكترونية البردية (cryo-EM)، وبشكل خاص نوع من مجهرية النفاذ الإلكتروني (TEM) تتم فيها دراسة العينات في درجات حرارة فائقة البرودة (في العادة درجة حرارة سائل النيتروجين).[1] وتحضى هذه التقنية بشعبية واستخدام متزايد في علم الأحياء البنيوي.[2]

ترجع فائدة استخدام المجهرية الإلكترونية البردية النافذة إلى حقيقة أنها تسمح بمشاهدة العينات من دون صبغها أو معالجتها بأي طريقة كانت، وإظهارها في بيئتها الطبيعية. على عكس علم البلورات السيني الذي يتطلب بلورة العينات -والتي يمكن أن تكون صعبة- ووضعها في بيئات غير فسيولوجية، وهذا يمكن أن يقود في بعض الأحيان إلى تغيرات بنيوية لا علاقة لها بالوظيفة.

سمح التقدم الحديث في تقنية المستشعرات وخوارزميات البرامج بتحديد بُنى الجزيئات الضخمة بدقة تقارب المستوى الذري بواسطة المجهرية الإلكترونية البردية، ومن هذه الجزيئات: الفيروسات، الريبوسومات، المتقدرات، قنوات الأيونات، والمركبات الإنزيمية. اعتبارا من سنة 2018 يمكن تطبيق كرايو إيم (cryo-EM) على جزيئات بصغر الهيموغلوبين (64 كدالتون)[3] مع دقة تصل إلى 1.8 أنغستروم.[4] البنى المحددة بواسطة المجهرية الإلكترونية البردية تمثل حاليا حوالي 2% من البنى الموجودة في بنك بيانات البروتين،[5] لكن هذا الرقم في ارتفاع سريع، حيث تُنشَر الكثير من البنى المكتشفة عبر كرايو إيم كل سنة.[6]

أحد تطبيقات المجهرية الإلكترونية البردية هي التصوير المقطعي الإلكتروني البردي (en) الذي يمكن بواسطته تشكيل هيئة ثلاثية الأبعاد للعينة من الصور ثنائية الأبعاد الملتقطة من زوايا مختلفة.

مراجععدل

  1. ^ Kühlbrandt W (August 2014). "Cryo-EM enters a new era". eLife. 3: e03678. PMC 4131193 . PMID 25122623. doi:10.7554/elife.03678. 
  2. ^ Callaway E (September 2015). "The revolution will not be crystallized: a new method sweeps through structural biology". Nature. 525 (7568): 172–4. Bibcode:2015Natur.525..172C. PMID 26354465. doi:10.1038/525172a. 
  3. ^ Khoshouei M، Radjainia M، Baumeister W، Danev R (June 2017). "Cryo-EM structure of haemoglobin at 3.2 Å determined with the Volta phase plate". Nature Communications. 8: 16099. PMID 28665412. doi:10.1038/ncomms16099. 
  4. ^ Merk A، Bartesaghi A، Banerjee S، Falconieri V، Rao P، Davis MI، Pragani R، Boxer MB، Earl LA، Milne JL، Subramaniam S (June 2016). "Breaking Cryo-EM Resolution Barriers to Facilitate Drug Discovery". Cell. 165 (7): 1698–1707. PMC 4931924 . PMID 27238019. doi:10.1016/j.cell.2016.05.040. 
  5. ^ "PDB Data Distribution by Experimental Method and Molecular Type". www.rcsb.org. مؤرشف من الأصل في 12 مايو 2019. اطلع عليه بتاريخ 22 ديسمبر 2018. 
  6. ^ "PDB Statistics: Growth of Structures from 3DEM Experiments Released per Year". www.rcsb.org. مؤرشف من الأصل في 12 مايو 2019. اطلع عليه بتاريخ 22 ديسمبر 2018.