Аккуратный лазер

01.12.2005

Исследовать химический состав бактерий и вирусов живьем можно по методу, который создали ученые Сибирского отделения РАН

Группа специалистов из институтов Цитологии и генетики, Ядерной физики и Химической кинетики горения СО РАН предложила способ исследования белков живых организмов. С этой целью можно применять масс-спектрометр, но для его работы необходимо перевести образец в газообразное состояние. Это можно сделать с помощью разработанного в ИЯФ лазера на свободных электронах (ЛСЭ).

Новая модификация лазера отличается от уже существующих малой мощностью. Он не разрушает молекулы, а лишь отрывает их от образца целиком, так что можно определить, из каких белков состоит объект, тогда как раньше удавалось регистрировать только обрывки молекул. Ферменты, исследованные таким способом, даже сохраняют свои свойства. Образец помещают в стеклянный сосуд, который продувается очищенным азотом. Там же его облучают лазером. Оторвавшиеся под его действием фрагменты подхватывает струя азота и относит в масс-спектрометр, который определяет их массу.

Биологи решили опробовать новый метод на вирусной ДНК, ДНК плазмиды, фермента пероксидазы из хрена и бактериях. Образцы веществ и микробных культур в водном растворе наносили на пластинку из пористого оксида алюминия, которую после сушки помещали в сосуд, под луч лазера и струю азота. Масс-спектрометр оказался в состоянии обнаружить и "не перепутать" молекулы белков и ДНК, когда ученые поместили в прибор смесь веществ. Данные о размере и массе частиц соответствовали ранее известным величинам для этих молекул.

Прежде, чем приступить к анализу биологических объектов, физики испытали ЛСЭ на менее крупных молекулах - газах и растворителях. На мысль применить его к белковым телам ученых натолкнул успешный опыт по испарению полимерного материала мощным лучом лазера. XXI век, по-видимому, станет веком протеомики. Биохимики расшифровали геном человека, но чтобы знать, как работает организм, придется разобраться во взаимодействии его почти 300 тысяч белков. А для этого нужны новые методы.

Источник: Информнаука

©РАН 2020