Впервые получено реальное изображение ДНК

Впервые получено реальное изображение ДНК

В 1953 году Джеймс Уотсон и Френсис Крик установили, что структура ДНК представляет собой двойную спираль. Учёные определили это, используя данные рентгеноструктурного анализа, полученные Морисом Уилкинсом и Розалиндой Франклин.

Этот метод анализа основан на дифракции рентгеновских лучей на трёхмерной кристаллической решётке, в узлах которой в данном случае были расположены молекулы ДНК.

Дифракционная картина регистрируется на фотопластинке. В случае ДНК выходное изображение представляет собой сложнейшую комбинацию точек, положение которых определяется расположением атомов в молекуле. "Расшифровка" такого изображения требует сложного математического подхода.

Получаемые данные позволяют определить местоположение атомов, межатомные расстояния, общую структуру молекул и многое другое. Но как бы точны ни были расчётные модели, они всё равно дают лишь теоретическое представление об объекте исследования.

Учёные из Итальянского технологического института (IIT) решили изменить ситуацию и сфотографировать ДНК напрямую. С помощью электронного микроскопа они запечатлели знаменитую двойную спираль во всём её великолепии на фотографии, что стало возможным благодаря своеобразному трюку.

Энзо Ди Фабрицио (Enzo Di Fabrizio) и его коллеги разработали уникальный метод нанесения образца, который позволил сделать заветную фотографию просвечивающим электронным микроскопом.

Учёные создали кремниевую подложку с наноразмерными столбиками из кремния, которые обладают водоотталкивающими свойствами. В результате при нанесении влага из раствора с ДНК чрезвычайно быстро испаряется, оставляя молекулы растянутыми и полностью готовыми к "просмотру".

Помимо этого исследователи снабдили подложку множеством крошечных отверстий, через которые проникают пучки электронов. Это позволило получить изображение с высоким разрешением.

Все старания учёных окупились сторицей: на снимке перед ними предстала нить из двойных спиралей ДНК, напоминающая штопор с очень плотными витками. (К сожалению, на настоящий момент учёные имеют возможность работать лишь с "канатами" из ДНК, которые состоят из шести молекул, закрученных вокруг седьмой. Причина в слишком большой энергии электронов, используемых микроскопом, поток частиц мгновенно разрушит одиночную двойную спираль.)

Итальянцы надеются, что вскоре новая технология исследования поможет рассмотреть, каким образом ДНК взаимодействует с другими биологически активными молекулами, например, с белками и РНК.

Сейчас специалисты продолжают поиски более чувствительных детекторов с меньшей энергией электронов, а также совершенствуют метод подготовки образцов для анализа.

Что ж, вполне вероятно, что вскоре мы увидим и "личную" фотографию легендарной двойной спирали. А пока с "групповым" снимком и результатами исследования можно ознакомиться в статье в журнале Nano Letters.

Также по теме: Новый анализатор ДНК выдаёт генетический портрет преступника за 25 минут  Синтетические биологи готовятся найти ДНК на Марсе Геном человека оказался сложнее, чем думали раньше  Нити ДНК определяют форму наночастиц золота   Детектор из золота и ДНК поможет доказать существование тёмной материи

vesti.ru

Похожие новости:
Впервые получено изображение движения атомов в молекуле
Впервые было получено изображение вибрации двух атомов в молекуле с помощью новой сверхбыстрой камеры.  Команда из государственных университетов штатов Огайо и Канзас использовали сверхбыстрые лазерные импульсы, чтобы выбить один электрон из его орбиты в молекуле. Через короткий ..
2012-03-12 2486 0 Научные открытия
0
Ученые изучили наночастицы под высоким давлением
Высоко когерентное рентгеновское излучение от источников синхротронного типа может быть использовано для визуализации структуры наноматериалов. При этом может быть получено пространственное изображение 3-D высокого качества с погрешностью, не превышающей нескольких десятков нанометров.С помощью монохроматического, жесткого рентгеновского ..
2013-04-10 1367 0 Научные открытия
0
Физики впервые сделали зеркало из оптической материи
Физики впервые экспериментально продемонстрировали возможность создания зеркала из так называемой оптической материи - множества частиц, заключенных в оптические ловушки. Статья ученых появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводится на сайте Phys.org. Объектом исследования выступали полистироловые ..
2014-01-21 1575 0 Научные открытия
0
Американские математики получили самое большое простое число
Американские математики, участвующие в проекте GIMPS, получили самое большое известное простое число — оно состоит из 17 миллионов цифр, его открытие позволит получить новые стойкие шифры, сообщает РИА Новости со ссылкой на сайт проекта. Новое простое число, относящееся к классу ..
2013-02-7 1681 0 Научные открытия
0
Ученые создали модель Вселенной на основе теории суперструн
Группа из трех исследователей впервые продемонстрировала то, как в нашей Вселенной образовалось 3 пространственных измерений из десяти, девять из которых относились к пространству, а одно ко времени. Результаты были получены путем моделирования на суперкомпьютере. В теории суперструн, которую называют "теорией всего", все элементарные ..
2011-12-26 2949 2 Научные открытия
0
Впервые Млечный Путь показывает детали миллиардов звёзд
Впервые, на изображении зафиксированном международной командой астрономов можно заметить более, чем один миллиард звёзд находящихся в «Млечном пути», сообщает «WordScience.org». Учёные создали цветную картину, объединяя изображения инфракрасного света, полученные с телескопов, расположенных в северном и южном полушариях. ..
2012-03-30 1362 0 Научные открытия
0
Математики открыли новое наибольшее простое число
Математик Кертис Купер из Центрального университета Миссури в городе Уорренсберг открыл новое наибольшее из известных науке простое число. Оно равно 274207281 – 1 и содержит 22 338 618 цифр. Об этом сообщает издание New Scientist.Простым числом называется натуральное число, имеющее только ..
2016-01-20 2000 0 Научные открытия
2
Первая искусственная магнитная червоточина
Физики из Автономного университета Барселоны собрали устройство, которое может переносить магнитное поле из одной точки в другую по невидимому пути, который не регистрируется внешними приборами. В физике и научной фантастике термин «червоточина» хорошо известен уже минимум полвека. Он означает ..
2015-08-24 5449 0 Научные открытия
0
Ученые получили снимок тени атома вещества
Ученые из Университета Гриффита впервые в истории смогли сфотографировать тень, которую отбрасывает всего один атом вещества.Атом столь невелик, что его тень можно зафиксировать только в одном положении. Если микроскоп отклонится от него всего на одну миллиардную долю ..
2012-07-6 1600 0 Научные открытия
0
Новая "шапка-невидимка" впервые спрятала трёхмерный объект
Физики впервые спрятали объёмный объект от глаз наблюдателя со всех сторон. И хотя пока "подопытный" цилиндр стал невидимым лишь в микроволновом диапазоне, достижение можно назвать прорывом в области метаматериалов, получивших негласное название "шапок-невидимок". Ранее учёным удавалось ..
2012-01-27 1760 0 Научные открытия
0
В CERN получили антиводород
Ученым из Европейского центра ядерных исследований (CERN) в рамках эксперимента ASACUSA впервые удалось получить антиводород. Об этом сообщается на сайте центра. Статья ученых появилась в журнале Nature Communications. В эксперименте антипротоны, из замедлителя AD, смешивают с позитронами (антиэлектронами) в специальной ..
2014-01-22 1830 1 Научные открытия
0
Физики сфотографировали атом водорода
Группа ученых из Германии, Греции, Нидерландов, США и Франции получила снимки атома водорода. На этих изображениях, полученных при помощи фотоионизационного микроскопа, видно распределение электронной плотности, которое полностью совпадает с результатами теоретических расчетов. Работа международной группы представлена ..
2013-05-27 2192 1 Научные открытия
0
Туннелирующие электроны показали зонную структуру глубоких слоев
Американские физики разработали новый метод визуализации зонной структуры двумерных слоев, находящихся довольно далеко от поверхности материала. Опубликованная в Science работа рассказывает о подходе, основанном на совмещении сканирующей туннельной микроскопии и фотоэлектронной спектроскопии. С помощью предложенного метода можно ..
2017-11-21 3903 0 Научные открытия
0
Ученые получили изображения кота Шредингера
Физики из Вены и Нью-Йорка впервые продемонстрировали снимки камеры, когда последняя не видела оригинал изображения. Визуализация, сделанная аппаратом при помощи трафарета и лазеров, имеет форму кошек и символически напоминает о квантовом эффекте кота Шредингера. Результаты своих исследований ..
2014-08-28 2179 0 Научные открытия
0
Шведские физики изучили свойства нового 115-го элемента
Шведские физики смогли получить новый элемент произведя бомбардирование мишени америция с 95-ю протонами атомами кальция с 20-ю протонами. В результате такого столкновения ученые зафиксировали рождение ядер сверхтяжелого 115-го элемента. Новый элемент таблицы Менделеева ..
2013-08-28 2485 0 Научные открытия
0