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Cristallographie de rayon X contre la spectroscopie RMN

Saut à :

La cristallographie de rayon X et la spectroscopie (NMR) de résonance magnétique nucléaire sont deux techniques employées pour étudier les structures atomiques.

Radiographiez le matériel scientifique de cristallographie utilisé pour résoudre la structure en trois dimensions des molécules biologiques telles que des protéines et ADN - crédit d
Matériel scientifique de cristallographie de rayon X utilisé pour résoudre la structure en trois dimensions des molécules biologiques telles que des protéines et ADN - crédit d'image : Gregory A. Pozhvanov/Shutterstock

La principale différence entre ces outils est que la cristallographie de rayon X emploie des rayons X pour déterminer la structure en trois dimensions d'un cristal, alors que la spectroscopie RMN emploie des champs magnétiques locaux intenses pour analyser le cadrage des noyaux dans un atome.

Échantillonneur automatique de spectromètre RMN chargé avec des échantillons pour l
Échantillonneur automatique de spectromètre RMN chargé avec des échantillons pour l'analyse. Crédit d'image : Smereka/Shutterstock

Bien que la cristallographie différente, de rayon X et la spectroscopie RMN sont considérées des techniques complémentaires. Le degré auquel elles se complètent, cependant, a été longtemps discuté à la communauté scientifique. Par exemple, la cristallographie fournit-elle une meilleure définition structurelle que la spectroscopie ? Est-ce que protéines qui sont favorables à l'analyse RMN de leur structure se cristallisent bien ?

Chaque technique excelle où l'autre ne fait pas, signifiant qu'elles sont extrêmement complémentaires en tant que méthodes spectroscopiques d'analyse à haute résolution de structure des protéines et de fonctionnement.

Est ci-après une brève comparaison des deux techniques, et leurs forces et faiblesses.

Avantages de la cristallographie de rayon X contre la spectroscopie RMN

Les avantages de la cristallographie de rayon X comprennent :

  • La cristallographie de rayon X fournit une vue bidimensionnelle qui donne un signe de la structure en trois dimensions d'un matériau
  • Relativement bon marché et simple
  • Utile pour de grandes structures : Non limité par taille ou grammage atomique.
  • Peut fournir la définition atomique élevée.

Les avantages de la spectroscopie RMN comprennent :

  • Technique dynamique
  • Non destructif et non envahissant
  • Des structures en trois dimensions dans leur condition naturelle peuvent être mesurées directement en solution
  • Peut fournir de seules analyses dans la dynamique et les interactions intramoléculaires.
  • La définition en trois dimensions macromoléculaire de structure peut être aussi inférieure que le sous nanomètre.

Désavantages de la cristallographie de rayon X et de la spectroscopie RMN

Les désavantages de la cristallographie de rayon X comprennent :

  • L'échantillon doit être cristallisable
  • Les types d'échantillon qui peuvent s'analyser sont limités. En particulier, il est difficile cristalliser des protéines de membrane et de grandes molécules, en raison de leur grand poids moléculaire et solubilité relativement faible
  • Un monocristal dispensé doit être obtenu pour produire la diffraction désirée
  • Méthode non dynamique due à la préparation des échantillons et de la cristallisation. Seulement une analyse en trois dimensions statique est produite
  • La cristallographie de rayon X a limité des demandes d'études des échantillons biologiques dus aux éditions mentionnées ci-dessus.

Les désavantages de la spectroscopie RMN comprennent :

  • L'application de RMN dans la grande analyse de biomolécule est limitée par la complication et la difficulté de l'évaluation des biomolécules avec le grand poids moléculaire
  • Un grand nombre d'échantillons purs sont nécessaires pour réaliser un niveau acceptable de signal-bruit
  • Extrêmement sensible au mouvement. Ceci peut aboutir à signaler des déformations en corps étrangers
  • L'inducteur haut-magnétique peut poser des problèmes avec l'autre matériel dans un laboratoire. Par conséquent, des précautions supplémentaires peuvent devoir être prises, particulièrement si l'aire de travail est limitée.

Pour l'analyse atomique et de protéine, la cristallographie de rayon X et la spectroscopie RMN représentent deux des meilleures méthodes procurables. Cet article a été une brève introduction aux avantages et aux désavantages de ces méthodes complémentaires.

Sources

Further Reading

Last Updated: Oct 30, 2019

Reginald Davey

Written by

Reginald Davey

Reg Davey is a freelance copywriter and editor based in Nottingham in the United Kingdom. Writing for News Medical represents the coming together of various interests and fields he has been interested and involved in over the years, including Microbiology, Biomedical Sciences, and Environmental Science.

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