Dette viruset er avbildet med en oppløsning på 4,5 ångstrøm. Det er veldig lite; diameteren på ett av hårene du har på hodet, er rundt én million ångstrøm.
Atomer er ganske forskjellige i størrelse, og diameteren på ett enkelt atom varierer fra 1-5 ångstrøm.
- Dette er ett av de første prosjektene som forbedrer teknikken til et nivå med nær atomær oppløsning, sier Wen Jiang, amanuensis ved Purdue University i USA.
- Vi er kommet over en terskel, dette gjør oss i stand til å se helt nye detaljer i strukturen. Dette er den høyeste oppløsningen som noen gang er oppnådd for en levende organisme på denne størrelsen, sier Jiang.
Bildet er tatt av proteinskallet til et virus kalt epsilon15 bacteriophage.
Dette er et virus som går på bakterier, og er medlem av en virusfamilie som utgjør de mest utbredte livsformene på jorda.
Cryo-EM
Bildeteknikken kalles cryo-EM, som står for kryo-elektronmikroskopi. I elektronmikroskopi er lysstrålen som brukes i vanlig mikroskopi byttet ut med en stråle av elektroner.
Dette gjør mikroskopet i stand til å se i mye større detalj.
Ved cryo-EM blir prøvene kjølt ned godt under vannets frysepunkt. Dette reduserer skaden forårsaket av elektronstrålen, og prøven kan undersøkes i en lengre periode.
- Det er som om viruset er frosset i glass, og er levende og smittsomt mens vi undersøker det, sier Jiang.
Lengre eksponering betyr skarpere og mer detaljerte bilder.
Som et stripete teppe
- Forskjellige elementer utgjør proteinbyggesteinene til et virus, sier Jiang.
- Det er som å undersøke et stripete teppe. Fra avstand smelter stripene sammen og teppet ser ut som det er én farge.
- Når du kommer nærmere, kan du se de forskjellige stripene, og hvis du bruker et forstørrelsesglass, kan du se trådene som lager materialet.
Annonse
- Oppløsningen må være mindre enn avstanden mellom trådene for å se to separate tråder, sier Jiang.
Når forskerne nå klarer å zoome inn enda mer, kan de også se komponenter som var smeltet sammen ved tidligere oppløsninger.
- Verdifull innsikt
Det nye detaljnivået gir informasjon som er verdifull i utviklingen av sykdomsbehandling.
- Hvis vi forstår systemet - hvordan viruspartiklene samler seg og hvordan de infiserer en vertscelle - vil det forbedre vår evne til å designe en behandling, sier Jiang.
- Strukturelle biologer gjør grunnforskningen og gir informasjon som hjelper folk som jobber med de kliniske aspektene.
Det vi lærer om virusene, kan også bli nyttig kunnskap i forhold til mange andre biologiske systemer, mener Roger Hendrix, professor i biologi ved University of Pittsburgh.
- Å komme ned på 4,5 ångstrøm med denne teknikken er et slags vendepunkt, fordi det er første gang vi faktisk kan spore polypeptidkjeden - proteinenes ryggmarg, sier han.
3D-modell
- Nå kan vi se de små mekanismene som gjør proteinene i stand til å bevege seg og interagere mens de utfører sine intrikate biologiske roller, sier Hendrix.
- Målet er å nå 3-4 ångstrøm, som vil gjøre oss i stand til å se aminosyrene som utgjør et protein klart, sier Jiang.
Ved hjelp av veldig mye datakraft hentes signalet ut fra mikroskopet, og tusenvis at todimensjonale bilder kombineres til en presis, tredimensjonal modell som kartlegger virusets struktur.
