เกมสล็อต ออนไลน์ ได้เงินจริง ชีววิทยาโครงสร้าง: โปรตีนได้ใกล้ชิดกันอย่างไร

เกมสล็อต ออนไลน์ ได้เงินจริง ชีววิทยาโครงสร้าง: โปรตีนได้ใกล้ชิดกันอย่างไร

พอดคาสต์: การเดินทางสู่การแก้โครงสร้าง เกมสล็อต ออนไลน์ ได้เงินจริง ของโมเลกุลที่สําคัญอย่างยิ่งเหล่านี้เริ่มต้นด้วยการค้นพบโอกาส วันนี้หลังจากหลายทศวรรษของการทํางานในห้องปฏิบัติการที่เพียรพยายามและการก้าวกระโดดทางเทคโนโลยีครั้งใหญ่สาขาวิทยาศาสตร์โปรตีนกําลังระเบิด

สิ่งมีชีวิตทุกชนิดตั้งแต่แบคทีเรียไปจนถึงร่างกายของเราประกอบด้วยเซลล์ และเซลล์เหล่านั้นถูกสร้างขึ้นจากโมเลกุลชีวภาพขนาดใหญ่สี่ชนิด ได้แก่ คาร์โบไฮเดรต ไขมัน กรดนิวคลีอิก (นั่นคือ DNA และ RNA) และโปรตีน ส่วนประกอบที่สําคัญเหล่านี้ของชีวิตมีขนาดเล็กเกินกว่าที่จะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าหรือแม้แต่ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบเบา ดังนั้นแม้ว่านักวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 19 จะรู้ว่าโมเลกุลที่ “มองไม่เห็น” เหล่านี้อยู่ที่นั่นและพวกเขาสามารถทําการทดลองเพื่อหาองค์ประกอบทางเคมีของพวกเขาได้ พวกเขาไม่สามารถสร้างรูปร่างของพวกเขาในรายละเอียดใด ๆ นี่คือเรื่องราวของการที่มองไม่เห็นปรากฏให้เห็นในศตวรรษที่ 20 

เป็นเรื่องราวของคําขวัญที่ยาวนานและลําบากในการพัฒนาเครื่องมือและเทคนิคที่จะเปิดเผยโครงสร้างของโมเลกุลทางชีวภาพ และการเห็นโครงสร้างของโมเลกุลเหล่านี้ทําให้เราเข้าใจวิธีการทํางานของโมเลกุลเหล่านี้และออกแบบยาที่ปิดกั้นหรือปรับปรุงการกระทําของพวกเขาได้อย่างไร

นี่คือความรู้และฉันชาร์ลอตต์สต็อดดาร์ต

เพื่อบอกเล่าเรื่องราวนี้เรากําลังมุ่งเน้นไปที่โปรตีน โมเลกุลขนาดใหญ่เหล่านี้อํานวยความสะดวกในทุกกระบวนการทางเคมีในร่างกายของเรา: พวกเขา “อ่าน” รหัสพันธุกรรมพวกเขาเร่งปฏิกิริยาพวกเขาทําหน้าที่เป็นผู้รักษาประตูให้กับเซลล์ของเรา โปรตีนประกอบด้วยโซ่ของโมเลกุลขนาดเล็กที่เรียกว่ากรดอะมิโน การรู้ว่าโซ่เหล่านี้พับขึ้นเพื่อสร้างโครงสร้างสามมิติได้อย่างไรเป็นสิ่งสําคัญเพราะเป็นรูปร่าง 3 มิติของโปรตีนที่กําหนดวิธีการทํางาน

ในการสร้างแบบจําลอง 3 มิติที่แม่นยําของโปรตีนเราจําเป็นต้องรู้การจัดเรียงในพื้นที่ของอะตอมทั้งหมดในกรดอะมิโนทั้งหมดที่ประกอบขึ้นเป็นโปรตีนนั้น เรามองไม่เห็นอะตอมเพราะมีขนาดเล็กกว่าความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็นได้ ในการตรวจจับพวกมันเราจําเป็นต้องมีคลื่นชนิดอื่น – คลื่นที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าและคลื่นที่สามารถเจาะพื้นผิวเพื่อแสดงให้เราเห็นไม่เพียง แต่อะตอมด้านนอก แต่ยังรวมถึงอะตอมภายในโปรตีนด้วย

เกมสล็อต ออนไลน์ ได้เงินจริง

ดังนั้นเรื่องราวของเราจึงเริ่มต้นด้วยการค้นพบรังสีเอกซ์ในเมืองมหาวิทยาลัยชื่อ Würzburg ในประเทศเยอรมนี

ค.ศ. 1895 และวิลเฮล์ม เรินต์เกนอยู่ในห้องทดลอง เขากําลังทดลองกับรังสีแคโทด — กระแสอิเล็กตรอนที่ผลิตในอุปกรณ์ที่เรียกว่าหลอด Crookes แต่แตกต่างจากโคตรของเขา Röntgen สังเกตเห็นสิ่งที่ไม่คาดคิด: หน้าจอที่ค่อนข้างห่างจากหลอด Crookes กําลังเปล่งประกาย – ไกลเกินไปที่จะเกิดจากรังสีแคโทดเขาคิดว่า ในอีกหลายสัปดาห์ข้างหน้าเขาศึกษาการเรืองแสงที่เปล่งประกายนี้และตระหนักว่าเขาได้พบรังสีชนิดใหม่ที่สามารถเจาะทะลุวัตถุที่เป็นของแข็งได้ ก่อนวันคริสต์มาสเขาพาภรรยาเข้าไปในห้องทดลองเพื่อถ่ายรูปมือของเธอ ในภาพถ่าย กระดูกและแหวนของเธอ — แต่ไม่ใช่เนื้อของเธอ — สามารถมองเห็นได้ชัดเจน

Röntgen เขียนเรื่องราวการค้นพบของเขาและในต้นปี 1896 การแปลภาษาอังกฤษได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature:

ดังนั้นจึงเห็นได้ว่าตัวแทนบางคนสามารถเจาะกระดาษแข็งสีดําซึ่งค่อนข้างทึบแสงกับแสงสีม่วงจัดแสงแดดหรือแสงโค้ง ดังนั้นจึงเป็นที่สนใจที่จะตรวจสอบว่าหน่วยงานอื่น ๆ สามารถเจาะโดยตัวแทนเดียวกันได้ไกลแค่ไหน

รายงานยังคงดําเนินต่อไป:

บล็อกหนาของไม้ยังคงโปร่งใส กระดานสนหนาสองหรือสามเซนติเมตรดูดซับได้น้อยมาก ชิ้นส่วนของแผ่นอลูมิเนียมหนา 15 มม. ยังคงอนุญาตให้รังสีเอกซ์ (ตามที่ฉันจะเรียกว่ารังสีเพื่อความกะทัดรัด) ผ่าน แต่ลดการเรืองแสงลงอย่างมาก

การค้นพบของ Röntgen มีผลกระทบทันที ภายในไม่กี่เดือนแพทย์กําลังใช้รังสีเอกซ์เพื่อถ่ายภาพกระดูกหัก บทกวีถูกเขียนขึ้นเกี่ยวกับพวกเขาและรังสีเอกซ์ “มหัศจรรย์” กลายเป็นสถานที่ท่องเที่ยวยอดนิยมในการจัดนิทรรศการ และในปี 1901 Röntgen ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์เป็นครั้งแรกสําหรับการค้นพบของเขาซึ่งเป็นรางวัลโนเบลรางวัลแรกจากหลายรางวัลที่มอบให้กับนักวิทยาศาสตร์ในเรื่องนี้

ในขณะเดียวกันย้อนกลับไปในห้องปฏิบัติการนักฟิสิกส์งวยกับธรรมชาติของรังสีเอกซ์: พวกมันเป็นคลื่นหรืออนุภาคหรือไม่? หากรังสีเอกซ์เป็นคลื่นให้เหตุผล Max von Laue นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันอีกคนหนึ่งความยาวคลื่นของพวกเขาอาจคล้ายกับช่องว่างปกติระหว่างอะตอมในผลึกซึ่งเป็นวิธีการถอดรหัสโครงสร้างของผลึก นี่เป็นข้อมูลเชิงลึกที่สําคัญมาก มันนําไปสู่การพัฒนาของการตกผลึกรังสีเอกซ์ซึ่งเป็นเทคนิคที่จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถคิดโครงสร้างของโปรตีนที่ตกผลึกได้ในที่สุด แต่ต้องใช้เวลาหลายสิบปีกว่าจะถึงจุดนั้น ในตอนแรกการตกผลึกรังสีเอกซ์ถูกนําไปใช้กับโมเลกุลที่เล็กกว่ามาก และก่อนหน้านั้นเทคนิคนั้นก็ต้องคิดออก

ในฤดูร้อนปี 1912 นักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ William Bragg และ Lawrence ลูกชายของเขาซึ่งเป็นนักฟิสิกส์ด้วยกําลังพักผ่อนริมชายฝั่งในสหราชอาณาจักรเมื่อพวกเขาได้ยินเกี่ยวกับการบรรยายของฟอนเลา หลังจากวันหยุดพ่อและลูกชายกลับไปที่มหาวิทยาลัยของพวกเขาและคิดเกี่ยวกับการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์โดยคริสตัล ต่อมาในปีนั้นวิลเลียมแบรกก์เขียนถึงวารสาร Nature เขาเริ่มต้นด้วยการอธิบายผลกระทบที่น่าทึ่งที่ได้จากการผ่าน…

… กระแสรังสีเอกซ์ผ่านคริสตัลอย่างละเอียดก่อนเกิดเหตุการณ์บนแผ่นถ่ายภาพ พบการจัดเรียงจุดที่น่าสนใจบนจานบางส่วนของพวกเขาเพื่อให้ห่างไกลจากจุดศูนย์กลางที่พวกเขาจะต้องถูกกําหนดให้เป็นรังสีที่ทําให้มุมขนาดใหญ่

นี่คือรังสีเอกซ์ที่กระจัดกระจายโดยอะตอมในคริสตัลทําให้เกิดรูปแบบจุดที่โดดเด่นบนแผ่นถ่ายภาพ

ตําแหน่งของจุดเหล่านี้ดูเหมือนจะขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์เชิงตัวเลขอย่างง่ายและในโหมดที่คริสตัลนําเสนอตัวเองต่อกระแสเหตุการณ์ ฉันพบว่าเมื่อวางคริสตัล (zincblende) เพื่อให้รังสีที่เกิดขึ้นขนานกับขอบของลูกบาศก์ในคริสตัลตําแหน่งของจุดจะพบได้ตามกฎง่ายๆต่อไปนี้ อะตอมที่ถูกสันนิษฐานว่าถูกจัดเรียงเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าทิศทางใด ๆ ที่เชื่อมอะตอมกับเพื่อนบ้านในระยะไกล na จากมันโดยที่ a คือระยะทางจากอะตอมไปยังเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดและ n เป็นจํานวนเต็ม

กฎทางคณิตศาสตร์ที่ Braggs ตีโดย Braggs ให้วิธีการตีความรูปแบบการเลี้ยวเบนที่เกิดจากรังสีเอกซ์จึงเผยให้เห็นการจัดเรียงของอะตอมในคริสตัล

William Bragg ได้คิดค้นวิธีการใหม่ที่ทรงพลังยิ่งขึ้นสําหรับการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์โดยคิดค้นเครื่องมือที่เรียกว่าสเปกโตรมิเตอร์เอ็กซ์เรย์

ในปี 1914 ฟอน Laue ได้รับรางวัลโนเบลจากผลงานของเขา ในปีต่อมาวิลเลียมและลอว์เรนซ์ก็มีฆ้องเช่นกัน ลอว์เรนซ์อายุเพียง 25 ปีในขณะนั้นยังคงเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่อายุน้อยที่สุดที่ได้รับรางวัลโนเบล

ในตอนแรกวิธีแบรกก์ถูกนําไปใช้กับสารง่าย ๆ เช่นเกลือแกงเบนซีนและโมเลกุลน้ําตาลเผยให้เห็นความลับของโครงสร้าง นักวิทยาศาสตร์หลายคนสงสัยว่ามีบางอย่างที่ซับซ้อนพอ ๆ กับโครงสร้างโปรตีนสามารถกําหนดได้ด้วยวิธีนี้ ใน 1936, ความคืบหน้าของการศึกษา X -ray ถูกกล่าวถึงในการทบทวนประจําปีของชีวเคมี.

สําหรับสารผลึกเช่นน้ําตาลและกรดอะมิโนความรู้ที่สมบูรณ์เกี่ยวกับโครงสร้างผลึกจะแสดงการจัดเรียงของอะตอมภายในโมเลกุลเช่นเดียวกับการจัดเรียงของโมเลกุลภายในผลึก แต่สําหรับสารเช่นโพลีแซคคาไรด์และโปรตีนซึ่งการจัดเรียงอะตอมน้อยกว่าปกติจะมาพร้อมกับการขาดลักษณะผลึกทั่วไปความรู้ที่สมบูรณ์เช่นนี้ไม่ควรหวัง

แต่ไม่กี่ปีต่อมาในปี 1939 มีมุมมองในแง่ดีมากขึ้น เทคนิคต่าง ๆ เช่นการตกผลึก X-ray ผู้เขียนตั้งข้อสังเกตว่ากําลังเปลี่ยนแปลงชีววิทยาอย่างลึกซึ้ง ผู้เขียนดูค่อนข้างงุนงงเมื่อเขาพิจารณาความเป็นไปได้

ชีววิทยากําลังกลายเป็นวิทยาศาสตร์โมเลกุลอย่างรวดเร็วความปรารถนาที่จะเหยียบย่ําพื้นที่ที่เป็นมิตรของฟิสิกส์และเคมีให้ไกลที่สุดเท่าที่จะทําได้และดูว่ามันนําไปสู่จุดใด อาจเป็นไปได้ว่าทูตสวรรค์พูดถูก แต่เป็นเรื่องดีที่จะรู้สึกและมีส่วนร่วมในความโง่เขลาที่เป็นเครื่องหมายแห่งห้องโถงทางวิทยาศาสตร์ในยุคของเรา การค้นหาตอนนี้สําหรับโครงสร้างและการจัดเรียงของโมเลกุลของสิ่งมีชีวิต หัวหน้าในหมู่โมเลกุลเหล่านี้คือโปรตีนและความตื่นเต้นที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในปัจจุบันคือเกี่ยวกับโปรตีน

เพื่อจัดการกับโปรตีนจําเป็นต้องมีความก้าวหน้าหลายประการ: วิธีที่ดีกว่าในการเกลี้ยกล่อมโปรตีนให้เป็นผลึก วิธีการทางคณิตศาสตร์แบบใหม่สําหรับการตีความรูปแบบการเลี้ยวเบนของแสง และคอมพิวเตอร์สําหรับกระทืบข้อมูล นักวิทยาศาสตร์ในเคมบริดจ์ในสหราชอาณาจักรกําลังทํางานกับความท้าทายเหล่านี้ทั้งหมด

ในปี 1953 สนามได้รับการสนับสนุนเมื่อใช้การตกผลึก X-ray เพื่อแก้ปัญหาโครงสร้างที่สําคัญมาก มันไม่ใช่โปรตีน — มันเป็นดีเอ็นเอ ซึ่งเจมส์ วัตสัน, ฟรานซิส คริก และมอริซ วิลกินส์ ได้รับรางวัลโนเบลในภายหลัง

การทํางานร่วมกับวัตสันและคริกในเคมบริดจ์คือ John Kendrew นักวิจัยที่มีแรงจูงใจสูงซึ่งมุ่งมั่นที่จะแก้ปัญหาโครงสร้างของโปรตีน myoglobin Myoglobin เป็นโปรตีนที่เก็บออกซิเจนในกล้ามเนื้อ เคนดรูว์เลือกเพราะมันไม่ใหญ่เกินไป ความท้าทายแรกของเขาคือการปลูกผลึกที่เหมาะสมสําหรับการวิเคราะห์เอ็กซ์เรย์ หลังจากพยายามตกผลึก myoglobin จากม้าปลาโลมาแมวน้ําปลาโลมาเพนกวินเต่าและปลาคาร์พในที่สุดเขาก็สามารถปลูกผลึกที่สวยงามของ myoglobin ที่สกัดจากเนื้อวาฬสเปิร์ม

ในขณะเดียวกัน Max Perutz เพื่อนร่วมงานของ Kendrew ได้พัฒนาเทคนิคในการเพิ่มอะตอมที่ “หนัก” ลงในโมเลกุลโปรตีน อะตอมที่มีน้ําหนักมากไม่ได้เปลี่ยนโครงสร้างของโปรตีน แต่ให้กรอบอ้างอิงสําหรับการเปรียบเทียบภาพถ่ายเอ็กซ์เรย์ที่ถ่ายจากมุมต่างๆ หลังจากทํางานมาหลายปี Kendrew ยังไม่ทราบตําแหน่งที่แม่นยําของทุกอะตอมใน myoglobin แต่ในที่สุดเขาก็รู้เพียงพอที่จะสร้างแบบจําลอง 3 มิติของโปรตีน มันไม่ได้สวยเท่าเกลียวคู่ของดีเอ็นเอ มันดูเหมือนไส้กรอกขดมากขึ้น

ในช่วงเวลานี้เองที่ริชาร์ดเฮนเดอร์สันเข้าร่วมกลุ่ม เฮนเดอร์สันยังคงทํางานเกี่ยวกับการกําหนดโครงสร้างโปรตีนในเคมบริดจ์ในปัจจุบันและเป็นที่รู้จักในการบุกเบิกเทคนิคใหม่ ๆ ซึ่งเราจะได้ยินในภายหลัง แต่ในตอนนั้นเขาเพิ่งจบการศึกษาและกําลังมองหาตําแหน่งปริญญาเอก เขาจําได้ว่าเดินทางจากเอดินบะระไปเคมบริดจ์เพื่อเยี่ยมชมห้องปฏิบัติการ:

ริชาร์ด เฮนเดอร์สัน: “พวกเขามีวันเปิดซึ่งก็คือเช้าวันเสาร์ และพวกเขาทั้งหมดกําลังทํางานอยู่! ในขณะที่ทุกที่อื่นที่ฉันเคยไปคุณรู้ไหมว่าพวกเขากลับบ้านหรือพวกเขาไม่ได้มีแรงจูงใจสูง ผมจึงพูดว่า ‘โอ้ นี่เป็นห้องทดลองที่ดีมาก'”

เฮนเดอร์สันเข้าร่วมทีมที่ขยันขันแข็งในเคมบริดจ์ งานนี้น่าตื่นเต้น แต่ช้ามาก เกมสล็อต ออนไลน์ ได้เงินจริง

Credit: Ufabet