Cristallografia a Raggi X: Dal Cristallo alla Struttura Atomica
La cristallografia a raggi X è il gold standard per determinare la struttura atomica 3D di materiali cristallini — da piccole molecole a complessi proteici massicci.
Il Workflow
- Crescita cristallo: Ottenere un singolo cristallo puro, ben ordinato.
- Generazione raggi X: Sincrotrone (preferito) o anodo rotante; fascio monocromatico.
- Diffrazione: Reticolo cristallo diffonde raggi X → spot diffrazione discreti (legge Bragg).
- Raccolta dati: Ruotare cristallo; misurare intensità spot a multipli angoli.
- Fasing & densità elettronica: Risolvere problema fase (replacement molecolare, MAD/SAD, metodi diretti) → calcolare mappa densità elettronica.
- Modellazione/refining: Adattare modello atomico a densità; iterare per minimizzare R-factors.
- Validazione: Plot Ramachandran, clashscore, R-free, correlazione spazio reale.
Impatto
Rivoluzionato biologia strutturale: doppia elica DNA, emoglobina, ribosomi, GPCR, innumerevoli target farmaci. Premi Nobel: 1915 (Braggs), 1962 (Kendrew/Perutz), 2009 (Ramakrishnan/Steitz/Yonath), 2012 (Kobilka/Lefkowitz).