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Difracción anómala de múltiples longitudes de onda

La difracción anómala de múltiples longitudes de onda (a veces denominada dispersión anómala de múltiples longitudes de onda ; abreviada MAD ) es una técnica utilizada en crista...

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La difracción anómala de múltiples longitudes de onda (a veces denominada dispersión anómala de múltiples longitudes de onda ; abreviada MAD ) es una técnica utilizada en cristalografía de rayos X que facilita la determinación de la estructura tridimensional de macromoléculas biológicas (por ejemplo, ADN, receptores de fármacos) mediante la solución del problema de fase . [ 1 ]

La MAD fue desarrollada por Wayne Hendrickson mientras trabajaba como investigador postdoctoral bajo la dirección de Jerome Karle en el Laboratorio de Investigación Naval de los Estados Unidos . [ 2 ] Las matemáticas en las que se basó la MAD (y su precursora, la difracción anómala de longitud de onda única ) fueron desarrolladas por Jerome Karle , trabajo por el cual recibió el Premio Nobel de Química de 1985 (junto con Herbert Hauptman ).

En comparación con su predecesor, SAD, MAD ha aumentado considerablemente la potencia de fase mediante el uso de múltiples longitudes de onda cercanas al borde. Sin embargo, debido a que requiere una línea de haz de sincrotrón, una exposición más prolongada (con el consiguiente riesgo de daño por radiación) y solo permite una selección limitada de átomos pesados ​​(aquellos con bordes alcanzables por un sincrotrón), MAD ha disminuido en popularidad en relación con SAD. [ 3 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Hendrickson W, Ogata C (1997). "Determinación de fase a partir de mediciones de difracción anómala de múltiples longitudes de onda" . Cristalografía macromolecular, parte A. Métodos en enzimología. Vol.  276. págs. 494–523 . doi : 10.1016/S0076-6879(97)76074-9 . ISBN  978-0-12-182177-7. PMID 27799111 . 
  2. ↑ Hendrickson WA (1985). "Análisis de la estructura de proteínas a partir de mediciones de difracción en múltiples longitudes de onda". Transactions of the ACA . 21 .
  3. ↑ "Diccionario de términos comunes utilizados en PHENIX" . phenix-online.org . MAD: [...] Las diferencias en la dispersión anómala alrededor del borde permiten calcular ángulos de fase sin la ambigüedad de fase presente en los experimentos SAD, aunque la modificación de la densidad generalmente seguirá siendo necesaria para obtener un mapa fácilmente interpretable. [...] Aunque muy potente, la fase MAD ha disminuido algo en popularidad en relación con SAD debido a la selección más limitada de átomos pesados, la dificultad de evitar el daño por radiación y el requisito de una línea de luz de sincrotrón.

Lecturas adicionales

  • Hendrickson WA (1985). "Análisis de la estructura de proteínas a partir de mediciones de difracción en múltiples longitudes de onda". Transactions of the ACA . 21 .
  • Karle J (2009). "Algunos avances en dispersión anómala para la investigación estructural de sistemas macromoleculares en biología". International Journal of Quantum Chemistry . 7 : 357–367 . doi : 10.1002/qua.560180734 .
  • Karle J (1989). "Análisis algebraico lineal de estructuras con un tipo predominante de dispersor anómalo". Acta Crystallographica A . 45 (4): 303– 307. Bibcode : 1989AcCrA..45..303K . doi : 10.1107/s0108767388013042 . PMID 2559755 . 
  • Pahler A, Smith JL, Hendrickson WA (1990). "Una representación de probabilidad para la información de fase a partir de la dispersión anómala de múltiples longitudes de onda". Acta Crystallographica A . 46 (7): 537– 540. Bibcode : 1990AcCrA..46..537P . doi : 10.1107/s0108767390002379 . PMID 2206480 . 
  • Terwilliger TC (1994). "Fase MAD: estimaciones bayesianas de FA" . Acta Cristalográfica D. 50 (Parte 1): 11– 16. Bibcode : 1994AcCrD..50...11T . doi : 10.1107/s0907444993008224 . PMID 15299471 . 
  • Terwilliger TC (1994). "MAD Phasing: Treatment of Dispersive Differences as Isomorphous Replacement Information" . Acta Crystallographica D. 50 ( Pt 1): 17–23 . Bibcode : 1994AcCrD..50...17T . doi : 10.1107/s0907444993008236 . PMID 15299472 . 
  • Fourme R, Shepard W, Kahn R, l'Hermite G, de La Sierra IL (1995). "El método de contraste anómalo de solvente de múltiples longitudes de onda (MASC) en cristalografía macrocelular" . Journal of Synchrotron Radiation . 2 (Pt 1): 36– 48. Bibcode : 1995JSynR...2...36F . doi : 10.1107/S0909049594006680 . PMID 16714785 . 
  • de la Fortelle E, Bricogne G (1997). "Refinamiento de parámetros de átomos pesados ​​por máxima verosimilitud para métodos de reemplazo isomorfo múltiple y difracción anómala de múltiples longitudes de onda" . Cristalografía macromolecular, parte A. Métodos en enzimología. Vol.  276. págs. 472–494 . doi : 10.1016/S0076-6879(97)76073-7 . ISBN  978-0-12-182177-7. PMID 27799110 . 
  • Hendrickson WA, Ogata CM (1997). "Determinación de fase a partir de mediciones de difracción anómala de múltiples longitudes de onda" . Cristalografía macromolecular, parte A. Métodos en enzimología. Vol.  276. págs. 494–523 . doi : 10.1016/S0076-6879(97)76074-9 . ISBN  978-0-12-182177-7. PMID 27799111 . 
  • Bella J, Rossmann MG (1998). "Un algoritmo general de determinación de fases para datos MAD y MIR múltiples". Acta Crystallographica D . 54 (2): 159– 174. Bibcode : 1998AcCrD..54..159B . doi : 10.1107/s0907444997010469 . PMID 9761882 . 
  • Guss JM, Merritt EA, Phizackerley RP, Hedman B, Murata M, Hodgson KO , Freeman HC (1989). "Determinación de fase mediante difracción de rayos X de longitud de onda múltiple: estructura cristalina de una proteína básica de cobre azul de pepinos". Science . 241 (4867): 806–811 . Bibcode : 1988Sci...241..806G . doi : 10.1126/science.3406739 . PMID 3406739 . 
  • Fases MAD : un tutorial detallado con ejemplos, ilustraciones y referencias.
  • Biografía de Wayne Hendrickson en HHMI
  • Página principal de Wayne Hendrickson
  • Resumen de la investigación del Laboratorio Hendrickson
  • Biografía de Jerome Karl Nobel
  • Reconocimiento del Premio Nobel por parte de la NRL

Programas informáticos

  • El paquete de absorción SSRL — Brennan S, Cowan PL (1992). "Un conjunto de programas para calcular el rendimiento de absorción, reflexión y difracción de rayos X para una variedad de materiales en longitudes de onda arbitrarias" . Review of Scientific Instruments . 63 (1): 850. Bibcode : 1992RScI...63..850B . doi : 10.1063/1.1142625 .
  • CHOOCH — Evans G, Pettifer RF (2001). "CHOOCH: un programa para derivar factores de dispersión anómala a partir de espectros de fluorescencia de rayos X". Journal of Applied Crystallography . 34 : 82– 86. doi : 10.1107/S0021889800014655 .
  • Shake-and-Bake ( SnB ) — Smith GD, Nagar B, Rini JM, Hauptman HA, Blessing RH (1998). "El uso de Snb para determinar una subestructura de dispersión anómala". Acta Crystallographica D . 54 (Pt 5): 799– 804. Bibcode : 1998AcCrD..54..799S . doi : 10.1107/S0907444997018805 . PMID 9757093 . 
  • SHELX — Sheldrick GM (1998). «SHELX: aplicaciones a macromoléculas». En S Fortier (ed.). Métodos directos para resolver estructuras macromoleculares . Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. pp. 401–411 . ISBN  0-7923-4949-0.{{cite book}}: CS1 mantenimiento: ubicación del editor ( enlace )

Tutoriales y ejemplos

  • Evans, Gwyndaf (octubre de 1994). "El método de difracción anómala de longitud de onda múltiple mediante radiación sincrotrón a energías de rayos X óptimas: aplicación a la cristalografía de proteínas" . Tesis doctoral . Universidad de Warwick.