贝博app-贝博app体育官网 国际 美用直线加速器相干光源开辟生物学新型研究方式【贝博app】

美用直线加速器相干光源开辟生物学新型研究方式【贝博app】

本文摘要:美国SLAC国家加速器实验室的国际研究小组证明,其下属强大的X-Ray激光需要利用相关性X-Ray散射光学等技术,破译生物分子的原子结构,并在生物学领域建设重要的新研究方式。

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美国SLAC国家加速器实验室的国际研究小组证明,其下属强大的X-Ray激光需要利用相关性X-Ray散射光学等技术,破译生物分子的原子结构,并在生物学领域建设重要的新研究方式。相关报告在本周发行的《科学》杂志上公开。研究小组使用SLAC的线性加速器相关光源(LCLS)获得了结晶生物分子的超分辨率视图,还包括在蛋清中发现的称为沉淀酶的小分子蛋白质等。这是第一次基于新的相干X射线光学(CXI)设备的实验,除了分子相机外,与CXI兼容的新像素阵列探测器(CSPAD)也是研究的核心。

数十年来,科学家们一直在研究如何利用X射线太阳光晶体样品恢复生物分子和蛋白质的形状,使它们扩散太阳光的光。这次是利用超光的X射线激光脉冲展开微晶体的第一次瞬间光学实验,分辨率更高,允许科学家用在更小的晶体上,并以前所未有的方式仔细观察分子动力学。

首先,科学家可以通过取样器将单个生物分子传输到LCLS,并将LCLS脉冲到达CXI位置。然后,在生物分子被激光束损伤之前,将x射线和探测器衍射,以便记录完好的生物分子衍射模式,并保存在计算机上。

因为每个图案都是随机方向,所以研究人员以后可以根据分子的方向分类,单体可以归类为原来的三维图案。研究人员回答说,生物分子结构需要以非常高的分辨率可视化,可以利用振幅恢复技术,通过散射强度推断分子的三维原子结构,推断单个原子的位置等。研究组自由选择沉淀酶作为研究的第一个样本的原因是结晶变得更加容易,前任们也展开了对它的普遍研究。

实验结果显示,观察到的沉淀酶与未知结构完全一致,没有显示辐射损伤的明显特征。激光脉冲最终几乎破坏了样品,但在破坏之前,可以仔细观察衍射图案的细节,测量生物样品。研究小组表示,利用LCLS驱动光合作用的膜蛋白的细胞功能及机制分析等简单生物系统的原子或分子水平分析是最终可行的。

这将导致在制药学领域取得突破或寻找新的替代能源等多个科学领域的发现浪潮。

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