top of page

כימיה

אידיאה.png

תקציר העבודה

מיקרוסקופיית אלקטרונים קריוגנית היא שיטה רבת עוצמה לפתירת מבנים תלת ממדיים של מאקרומולקולות ביולוגיות, כגון חלבונים. הבנת המבנים התלת ממדיים של חלבונים, היא בעצם המפתח להבנת הפונקציונליות של אותם החלבונים, כלומר כיצד הם מתפקדים. לדוגמא, אם אנו מוצאים קשר בין חלבון מסוים לבין התפרצות של מחלה, הבנה של המבנה התלת ממדי שלו תוכל לעזור לנו להבין כיצד הוא משפיע על הגוף ואיך הוא משמש כגורם להתפרצות המחלה. מקרה מהתקופה האחרונה, פתרון המבנה של חלבון ממעטפת וירוס הקורונה סייע רבות לפיתוח נוגדנים. ]11[ אנליזת חלקיקים בודדים במיקורסקופיית אלקטרונים דורשת מאיתנו צילומי חלקיק ממגוון רחב של אוריינטציות )מנחים(, על מנת שנוכל לבסוף להרכיב מתמונות סך הכיוונים את המפה התלת -ממדית של החלבון. ע ל מנת להגיע למצב כזה, עלינו להתגבר על שתי בעיות- יש צורך בריכוז חלבונים גבוה בתמיסה, ובעיית הכיווניות המועדפת של חלבונים. בעיית הכיווניות המועדפת בחלבונים היא מצב שבו כל החלבונים מסתדרים באותו הכיוון ובכך אנו מקבלים צילומים של מנח אחד בלבד ולכן לא ניתן לקבל מידע תלת מימדי על החלקיק. במעבדה גילינו כי כאשר מוסיפים EDEA( MCDA – EDEA), פולימר על בסיסי דיאצטילן מעגלי, לתמיסת החלבון, הוא מרכז את החלבונים ו"מדביק" אותם אליו. ובשל היותו דק וכמעט שקוף לאלקטרונים הוא מאפשר איסוף ופתרון מבנים במיקרוסקופיית אלקטרונים קריוגנית. מטרת המחקר הייתה לפתח שיטת ריכוז חלבון יעילה ופשוטה ליישום בעזרת EDEA. במחקר הזה בדקנו את שיטת הריכוז במספר ריכוזי חלבון מול EDEA שונים על מנת לבדוק מה יהיה הריכוז היעיל ביותר. לאחר מכן פתרנו מבנה חלבון בשלוש שיטות שונות – חלבונים המרוכזים על גבי משטחי EDEA, חלבונים המרוכזים בעזרת גריד פחמן מצופה גראפן אוקסיד, וחלבונים בקרח )ללא תוספת(. השווינו את רמת הSNR ( signal ratio noise to )של הדגימות השונות על מנת לקבוע מה היא השיטה היעילה ביותר. תוצאות המחקר שלנו מראות כי בנוסף לעובדה ששיטת הריכוז בעזרת משטחי ה EDEA פשוטה בהרבה ליישום מאשר ציפוי הגרידים בגראפן אוקסיד, גם איכות התמונה שמתקבלת מהשיטה שלנו טובה מזו של הגרידים המצופים בגראפן אוקסיד.

יולי בר | אוניברסיטת בן-גוריון בנגב

תיכון על"ש יאנוש קורצ'אק

פיתוח שיטה חדשנית וקלה ליישום, לריכוז חלבונים על מנת לפתור את מבנים

מנחה אישי: ד"ר רן זלק

ראש המעבדה: ד"ר רן זלק

מורה מלווה: מר מתי דנציג

bottom of page