Vakker vitenskap på Tromsø museum

06.11.14 Vibeke Os
Vi gjør oppmerksom på at denne artikkelen er over to år gammel, og kan ha innhold som er utdatert.

Søndag 9. november står museet i krystallografiens tegn i samarbeid med Institutt for kjemi og NorStruct ved UiT. Det blir aktivitet for barna, foredrag for de voksne og ny miniutstilling i anledning FNs internasjonale krystallografiår 2014.

Krystaller fra forskning ved NorStruct, UiT - Norges arktiske universitet

Kl. 12.00 - 14.00 Aktivitet for barna Lek med krystaller

Lag juletre med krystallpynt, se proteinkrystaller i mikroskop eller bygg figurer med krystallsymmetri. Lek og lær om "livets diamanter".

Kl. 13.00 foredraget Proteinkrystallografi: Studier av "livets diamanter" ved Ronny Helland, forsker ved Institutt for kjemi og adm. leder av NorStruct - Nasjonalt senter for strukturbiologi ved UiT.

Hvordan forklare sykdommer, hvordan lage nye medisiner, hvordan forbedre biologiske katalysatorer? Ved å studere "livets diamanter", proteinkrystaller, ved hjelp av proteinkrystallografi, kan man finne svar.

Se også utstillingen "100 år med krystallografi" i VitenSkapet på museet i anledning FNs internasjonale krystallografiår 2014.

Mer om krystaller i vitenskapen:

Smykker, navigasjon og ny teknologi
Steiner som jade, ametyst og rubiner har vært benyttet i smykker siden lenge før vitenskapen gikk løs på krystallenes egenskaper. I alternativ behandling av syke har krystaller stått sentralt med sine antatt magiske krefter.  Vikingene dro på tokt over havet med krystaller som kalsitt (solstein) for å navigere i overskyet vær. Vi liker krystallenes skinnende flater og forunderlige symmetri.

Naturens eget kunstverk: Iskrystall foreviget en vinterdag i Eidkjosen. Foto: Pål Jakobsen

Men ikke bare godt synlige bergarter danner krystaller. Vanndamp danner vakre snøkrystaller når frosten setter inn.  Vi smaksetter og konserverer maten vår med salt og sukkerkrystaller. Den moderne teknologi benytter krystaller i mange applikasjoner som vi daglig omgir oss med, solcellepanel, display på datamaskin, i mobiltelefoner, i LED lyspærer mm.

Mindre kjent er det at også proteiner fra kroppens indre maskineri kan danne krystaller, små krystaller, knapt synlige uten mikroskop. De er små men har bidratt til store fremskritt i naturvitenskapelige disipliner.

100 år med krystallografi
Vitenskapen tok for seg oppbygning av krystaller i naturen så langt tilbake i tid som 1600-tallet, og i løpet av de neste 200 årene kunne man beskrive krystaller med i hovedsak geometriske beskrivelser. Det store gjennombruddet kom tidlig på 1900-tallet da Max von Laue og hans medarbeidere oppdaget at røntgenstråler skutt gjennom en krystall, dannet et bestemt mønster i bakkant av krystallen. Noen ståler ble forsterket, mens andre ble nesten borte. Dette fant man ut hadde sammenheng med den tredimensjonale plassering av atomer i krystallen. Metoden ble kalt røntgenkrystallografi. For denne oppdagelsen fikk han nobelprisen i fysikk i 1914. 100 år etter, i 2014, markeres denne oppdagelsen med “Det internasjonale året for krystallografi”.

 

Krystaller av Fenylalanin hydroksylase, et enzym som alle spedbarn testes for rett etter fødsel. Mangel på dette enzymet medfører Føllingtons sykdom (skade på hjerne og nervesystem). Foto: Hanna Kirsti S. Leiros, NorStruct

Mange nobelpriser for forskning som involverer krystallografi
I forskning på biologiske molekyler har krystaller vært nøkkelen til oppklaring av mange molekylers oppbygning og funksjon. Ikke mindre enn 45 nobelpriser har vært delt ut der krystallografi har vært anvendt direkte eller indirekte i fag som fysikk, kjemi og medisin. Mest kjent er kanskje avsløringen av hvordan vårt arvestoff, DNA, er bygd opp. Watson, Crick og Wilkins fikk nobelprisen i medisin i 1962 for sitt banebrytende arbeid. Andre viktige oppdagelser ble gjort av Dorothy Hodgkin da hun fant oppbygning av biologiske molekyler som kolesterol (1937), penicillin (1946), vitamin B12 (1956) og insulin (1969). For dette arbeidet fikk hun nobelprisen i kjemi i 1964.

 

Unikt verktøy for utvikling av nye medisiner
Krystallografiens viktigste bidrag til forskningen har i første rekke vært at man har klart å avdekke hvordan avanserte biologiske molekyler er bygd opp atom for atom, og med det indikere hvordan molekylene operer i f.eks. kroppen hos mennesker. Denne kunnskapen benyttes blant annet i utvikling av medisiner og i forskning på nye og smartere materialer.

På Twitter   #norgesarktiske