La Revolución de la Resolución: la Criomicroscopía Electrónica de partículas aisladas resuelve la estructura atómica de biomoléculas en solución

• Autores: Fernando Mendoza, Raúl Padrón
• Localización: Avances en Química, ISSN-e 1856-5301, Vol. 13, Nº. 1, 2018 (Ejemplar dedicado a: Enero - Abril 2018), págs. 7-13
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • The Revolution of the Resolution: the Cryo-electronic Microscopy of isolated particles solves the atomic structure of biomolecules in solution
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    Luego de la invención del microscopio electrónico (ME) de transmisión en 1934 se iniciaron esfuerzos para corregir los problemas asociados a la observación de biomoléculas en medio acuoso debidos al alto vacío y daño por radiación electrónica. Una solución fue usar temperaturas criogénicas lo cual condujo a la ME de baja temperatura para observar biomoléculas congelado-hidratadas y a la invención del crio-ME en 1966. El desarrollo de la incipiente crio-ME fue lento hasta el 2014 cuando el desarrollo de las técnicas de reconstrucción 3D de partículas aisladas y de los detectores de electrones directos revolucionaron el campo convirtiendo la crio-ME de partículas aisladas en la técnica que permite la determinación directa –sin requerir cristalización- de la estructura atómica de biomoléculas en solución. La resolución atómica alcanzada junto al desarrollo de poderosos crio-MEs produjo un incremento explosivo en la determinación de estructuras de biomoléculas cuyas consecuencias médicas y farmacológicas estamos presenciando. 

  • English

    After the invention of the transmission electron microscope (EM) in 1934 efforts started to address the problems associated with the observation of biomolecules in water solution due to the high vacuum and associated electron radiation damage. One solution was to use cryogenic temperatures leading to the low temperature EM to observe frozen-hydrated biomolecules and to the invention of the cryo-EM in 1966. The development of cryo-EM since then was slow till 2014 when single-particle 3D reconstruction techniques and the direct electron detectors revolutionized the field converting single-particle cryo-EM in the technique that allows the direct determination –without crystallizationof the atomic structure of biomolecules in solution. The atomic resolution achieved together with the development of powerful cryo-EM lead to an explosive increase on the determination of biomolecule structures whose important medical and pharmaceutical consequences we are attending.