Panorama

Norovirus im Röntgenlaser

20.08.2021 - Comic zeigt, wie am European XFEL Schnappschüsse von biologischen Proben entstehen.

Es gibt unterhaltsame und verständliche Möglich­keiten, mehr über sehr spezifische wissen­schaftliche Themen wie native Massen­spektro­metrie und Röntgen­laser zu erfahren – wie der neue Comic „Norovirus Superstar“ beweist. Er stammt aus der Feder der Biologin und Comic­zeichnerin Véro Mischitz. Die Prota­gonisten sind viel­schichtige Charaktere, angefangen beim Anti-Helden Norovirus, allgemein bekannt für Magen-Darm-Grippe, und Forschern, die Norovirus auf der Spur sind. Ohne zu viel von der Handlung verraten zu wollen: Die Geschichte ermöglicht zu verstehen, was am European XFEL vor sich geht, wenn Schnapp­schüsse von bio­logischen Proben entstehen.

Der European XFEL erzeugt jede Sekunde Tausende von Pulsen mit sehr brillantem Röntgen­licht. Der hoch­intensive Strahl ermöglicht das Abbilden von einzelnen Viren oder potenziell auch von Protein­komplexen. Im Gegen­satz zu bisherigen Methoden müssen die Proteine für die Abbildung nicht in einem Kristall­gitter fixiert werden. So wollen die Wissen­schaftler Übergangs­zustände von Proteinen unter­suchen, die sich bewegen oder ihre Form verändern. Sie können molekulare Filme produ­zieren, die neue Einblicke in bio­logische Prozesse und Funktionen ermöglichen. Ein Engpass in diesem Prozess ist bisher die Daten­menge, die benötigt wird, um die Strukturen zu rekonstru­ieren, aus deren Schnapp­schüssen die Filme zusammen­gesetzt werden – eine Heraus­forderung für die European XFEL mit seiner hohen Wieder­hol­rate besonders geeignet ist.

Charlotte Uetrecht vom Leibniz-Institut für experi­men­telle Virologie und Kristina Lorenzen vom European XFEL wollen mit Partnern aus ganz Europa mit dem Projekt MS-SPIDOC die Struktur­berechnungen durch eine bessere Proben­zufuhr ver­ein­fachen. „Ein im Rahmen des Projekts entwickeltes natives Massen­spektro­metrie-System lenkt bio­logische Moleküle für die Schnapp­schüsse in den Röntgen­laser. Es kann Bio­moleküle nach Masse und Gestalt sortieren und für die Aufnahme passend aus­richten“, erklärt Uetrecht.

Die Ausrichtung ver­ein­facht die Struktur­berechnungen, kann die Größe der Daten­sätze reduzieren und beschleunigt die Analyse. Das klingt kompli­ziert? Norovirus Superstar geht im Comic auf wissen­schaft­licher Entdeckungs­tour und hilft dem Leser, die Arbeit am European XFEL besser zu verstehen.

European XFEL / RK

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