Vad är livet?
Kristaller har svaret
För att förstå hur en levande organism fungerar måste
forskarna först veta hur proteinerna ser ut i 3D. Allt som
sker i kroppen är kemi; matsmältningen, musklernas
arbete och till och med våra tankar och minnen.
Biological crystals
Prepared for a diffraction experiment. © EMBL-Grenoble
The crystals of proteins and other biological macromolecules are among the
most difficult to obtain and they are
never very large. Those of these
photos are smaller than a
millimeter!
Överallt är proteiner inblandade. Proteiner är stora
molekyler som består av tusentals atomer. Det finns
tusentals olika proteiner i varenda cell i kroppen.
Varje protein har sin speciella funktion. De är som små
maskiner som var och en ser ut på sitt sätt.
Odla proteinkristaller…
...för att studera dem
Proteiner är mycket stora biologiska
molekyler (makromolekyler) och en
förutsättning för liv. Varje protein består
av en lång kedja av aminosyror. Hur denna
kedja vecklar ihop sig i rymden avgör
proteinets form och därmed funktion.
Genom röntgendiffraktion blev det på
1960-talet möjligt att se hur proteinerna
var konstruerade i 3D. Men: proteinerna
måste vara i kristallin form. De bildar
normalt inte kristaller, så dessa måste
odlas fram på konstgjord väg.
Atomarrangemanget i 3D (strukturen)
av en biologisk makromolekyl avgör dess
funktion. Kunskapen om hur ett protein ser
ut behövs för att förstå dess funktion. Man
kan jämföra det med en liten motor eller
annan maskin: om man kan se hur den är
uppbyggd kan man (i bästa fall) förstå hur
den fungerar. Kristallografiska studier avser
både grundforskning, som att få en exakt
förståelse för biologiska processer, och
tillämpad forskning, vilket leder till syntes
av nya läkemedel.
X-rays and DNA
DNA is present in all living cells. It is
the basis of heredity. It consists of two
complementary strands formed by two regular sequences of small molecules, a coiled double
helix. It can replicate into more molecules
identical to each other, the property that is the basis
of genetics. This is the image of X-ray diffraction
from crystallites in a fiber of DNA, obtained in
1951 by Rosalind Franklin, who help to
determine the shape of the molecule.
© Nature
Macromolecules
Biological macromolecules
are large molecules composed
of thousands to hundreds of
thousands of atoms.
© IUCr journals
Stuctural models of DNA, DNA: deoxyribonucleic acid
© IUCr – journals
