本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
在今天的讲座中，阿达·约纳特将她确定核糖体结构的科学探索比作攀登珠穆朗玛峰。一次又一次，她以为自己已经到达顶峰，却发现了一个更高的山峰。虽然她的旅程漫长而艰辛，但约纳特最终到达了顶峰，并获得了核糖体景观的壮丽景色。今天她与听众分享了其中的一些见解。
为了解析任何分子的结构，科学家首先需要从中制备晶体。对于核糖体来说也是如此，核糖体是细胞最重要的分子之一（它将 RNA 转化为蛋白质）。但事实证明，使用传统方法结晶核糖体是不可能的。听起来似乎不太可能，阿达·约纳特首先在一篇关于北极熊的论文中找到了一些证据，表明核糖体可以结晶。
那篇论文描述了北极熊的核糖体在进入冬眠时是如何堆叠起来的。约纳特解释说，通过这种方式，核糖体保持了它们的完整性。她在这项发现中看到了潜在的应用：如果在合适的条件下，核糖体通过聚集在一起形成一些微弱但可检测到的有序结构，那么肯定有一种方法也可以结晶它们，对吧？
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这一见解被证明是这座山的初见端倪。约纳特和她的同事花了多年的时间才弄清楚如何说服核糖体形成晶体。她尝试结晶来自极端条件下细菌的坚固核糖体是正确的方向，但即使是这些坚固的分子也被用于蛋白质结构测定的 X 射线破坏了。
约纳特很快找到了解决这个问题的方法。1984 年，她发现快速冷冻核糖体晶体可以保护它们免受有害 X 射线的破坏。随着核糖体固定在零度以下的温度，与冬眠的北极熊的类比就完整了。冷冻电子显微镜，顾名思义，这种冷冻处理方法很快就被确立为常规程序。
既然核糖体已经结晶，它的结构就可以被解析出来了。尽管如此，在核糖体的“最终”结构发表之前，还是花了将近二十年的时间。“最终”，是因为这些是对核糖体在如此高分辨率下的首次描述，以至于每个原子的位置都是已知的。“最终”，是因为核糖体不是单一的。核糖体与 tRNA 等分子结合，所有这些结合事件都会导致不同的结构和晶体。
随着核糖体结构的解析，突然之间有了更多值得关注的地方。例如，现在可以研究 tRNA、蛋白质和核糖体的分子舞蹈。约纳特还展示了一些例子，说明如何研究对靶向核糖体的抗生素产生耐药性的细菌。她还提到，核糖体古老的 RNA 核心暗示了一个由 RNA 而非蛋白质主导的世界。也许核糖体也掌握着蛋白质起源和遗传密码的秘密……可以肯定的是：还有许多高峰等待着我们。
关于作者：卢卡斯·布劳威尔斯是一位最近毕业的大学生，他在荷兰奈梅亨的拉德堡大学获得了疾病分子机制硕士学位。卢卡斯在 Thoughtomics 博客上撰写关于进化的文章，并在 Twitter 上使用 @lucasbrouwers。除了撰写科学文章外，您很可能会发现卢卡斯戴着耳机听电子音乐，或者在低地国家骑自行车。
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交叉发布于林道诺贝尔奖得主大会官方网站——林道会议的互动之家：与北极熊一起攀登珠穆朗玛峰