Nobel Kimia 2017 untuk Trio Pengembang Teknologi Mikroskop Cryo-Elektron

Kamis, 5 Oktober 2017 12:38 WIB

Ilmuwan Jacques Dubochet, Joachim Frank dan Richard Henderson mendapat Hadiah Nobel Kimia pada Rabu (4/10/2017) untuk peran mereka mengembangkan teknologi mikroskop cryo-electron, metode lebih sederhana dan lebih baik untuk mencitrakan molekul kecil.

Stockholm, ANTARA JATENG - The Royal Swedish Academy of Sciences memutuskan memberikan Hadiah Nobel Kimia 2017 kepada Jacques Dubochet, Joachim Frank, dan Richard Henderson atas peran mereka dalam mengembangkan mikroskop cryo-elektron untuk penentuan struktur biomolekul dalam larutan dengan resolusi tinggi.

Lembaga pemberi hadiah Nobel itu menyatakan bahwa Dubochet dari University of Lausanne di Swiss, Frank dari Columbia University di Amerika Serikat dan Henderson dari MRC Laboratory of Molecular Biology di Inggris mengembangkan teknologi yang menyederhanakan sekaligus memperbaiki pencitraan biomolekul.

"Metode ini telah membawa biokimia ke satu era baru," kata The Royal Swedish Academy of Sciences dalam siaran persnya.

Sebelumnya peta biokimia penuh dengan ruang-ruang kosong karena teknologi yang tersedia sulit membangkitkan citra-citra sebagian besar mesin molekuler hidup.

Dengan mikroskop cryo-elektron, sekarang para peneliti bisa membekukan biomolekul di tengah pergerakan dan memvisualisasikan proses yang sebelumnya tidak pernah mereka lihat, yang menentukan untuk pemahaman dasar kimia kehidupan dan pengembangan obat-obatan.

Mikroskop elektron telah lama diyakini sebagai satu-satunya yang sesuai untuk penggambaran materi mati, karena sorotan elektron kuat merusak materi biologis.

Namun pada 1990, ilmuwan kelahiran Skorlandia, Henderson, berhasil menggunakan mikroskop elektron untuk membangkitkan gambar tiga dimensi satu protein pada resolusi atomik.

Frank membuat teknologi itu secara umum bisa diterapkan. Tahun 1975 dan 1986 ilmuwan kelahiran Jerman tahun 1940 ini mengembangkan satu metode pemrosesan satu citra di mana gambar-gambar dua dimensi dari mikroskop elektron dianalisis dan digabungkan untuk mengungkap satu struktur tiga dimensi tajam.

Frank, yang suka memotret dan sangat berorientasi visual, mengatakan teknologi itu menghasilkan kemampuan untuk mengklasifikasikan semua sudut pandang pada sampel yang sama dan mengekstrak semua gambar 3-dimensi yang sesuai.

"Kita memiliki seluruh inventaris mesin molekuler dalam ragam keadaannya, dan kita bisa menghubungkannya dalam semacam narasi," katanya dalam transkrip wawancara yang disiarkan di laman resmi lembaga pemberi Nobel.

Dubochet, yang lahir di Swiss tahun 1942, menambahkan air pada mikroskop elektron. Cairan air menguap dalam vacuum mikroskop elektron, yang membuat biomolekul runtuh.

Awal tahun 1980an, Dubochet sukses melakukan vitrifikasi, menjadikan air sebagai kaca dengan mendinginkan air sedemikian rupa sehingga memadatkan cairan air di sekitar sampel biologis, memungkinkan biomolekul mempertahankan bentuk alaminya bahkan dalam ruang hampa.

"Jadi ketika memungkinkan untuk melakukan vitrifikasi materi biologis, kau bisa menggunakannya dalam mikroskop dalam keadaan berubah menjadi kaca dan mengamatinya dalam mikroskop elektron," katanya.

Sekarang para peneliti bisa secara rutin menghasilkan struktur tiga dimensi biomolekul.

Dalam beberapa tahun terakhir, literatur ilmiah penuh dengan gambar-gambar dari semua hal mulai dari protein yang menyebabkan resistensi antibiotik hingga permukaan virus Zika.

"Ini secara esensial telah membuka area struktur biologi yang sebelumnya seperti tidak bisa didekati," kata Henderson.

"Saya pikir ini metode langsung, mudah dipahami, dan lebih umum dalam kekuatan dan apa yang kau bisa lakukan dengannya," ia menambahkan.