Open-Access-Publikation des Monats – Tatiana Gorelik (ER-C-1) et al.
4. März 2025
Um den Blick über den Tellerrand anzuregen, wählt die Zentralbibliothek einmal im Monat für den Newsletter des Forschungszentrums Jülich eine Open-Access-Veröffentlichung aus der Publikationsdatenbank JuSER aus.
In der Open-Access-Publikation dieses Monats schreiben Tatiana Gorelik (ER-C-1) et al. über die Bestimmung der Elementarzellenparameter von Kristallen aus einer Reihe unabhängiger Elektronenbeugungsmuster.
Die Bestimmung der Kristallstruktur ist für das Verständnis der Materialeigenschaften unerlässlich, stellt aber bei Submikron-Kristallen eine Herausforderung dar. Die serielle Röntgenkristallographie geht diese Herausforderung an, indem sie Tausende oder Millionen von Beugungsbildern kleiner Kristalle sammelt und zusammensetzt. Ursprünglich für Freie-Elektronen-Röntgenlaser (XFEL) entwickelt, wurde die Technik inzwischen für Synchrotronquellen angepasst und wird vor allem für Proteinstrukturen verwendet. Ein ähnlicher Ansatz kann für ein Transmissionselektronenmikroskop (TEM) verwendet werden, bei dem ein Elektronenstrahl die Probe im Beugungsmodus abtastet und zahlreiche Elektronenbeugungsmuster aufzeichnet. Die TEM-basierte Serienkristallographie ist leichter zugänglich und kostengünstiger als Synchrotron-Experimente, aber die Datenverarbeitung bleibt aufgrund der kurzen Wellenlänge der Elektronen eine Herausforderung. Jedes Beugungsmuster stellt einen nahezu planaren Ausschnitt des reziproken Raumes dar, was die Bestimmung der Parameter der Einheitszelle erschwert.
Ein kristallographischer Algorithmus zur Bestimmung von Elementarzellenparametern aus unabhängig orientierten Elektronenbeugungsmustern wurde ursprünglich in den 1970er Jahren entwickelt. Ursprünglich ein mathematisches Experiment, hat der Algorithmus mit den Fortschritten in der seriellen Elektronenkristallographie neue Bedeutung erlangt. Hier beschreiben die Autor:innen den Algorithmus und demonstrieren seine Wirksamkeit anhand moderner Elektronenbeugungsdaten. Sie sind in der Lage, selbst für kleine Proteinkristalle (Lysozym) erfolgreich elementare Zellmetriken zu bestimmen. Dies unterstreicht das Potenzial des Algorithmus für die Anwendung in Arbeitsabläufen der seriellen elektronenkristallographischen Datenverarbeitung.
Die Open-Access-Publikation mit dem Titel „Unit cell parameters determination from a set of independent electron diffraction zonal patterns“ wurde in Acta Crystallographica Section A: Foundations and Advances veröffentlicht.
Publikationsportal JuSER – Unit cell parameters determination from a set of independent electron diffraction zonal Patterns
Forschungszentrum Jülich – Zentralbibliothek (ZB) – Open Access