Generation X-ray – A coming of age

Abstract

ABSTRACT:In 2014, the scientific community celebrated the impact crystallography has had on fundamental and applied science, and the ground-breaking discoveries that have gifted us with vision into the molecular and nano-worlds. UNESCO has declared 2015 as the International Year of Light, so now is perhaps a well timed moment to reflect on the role synchrotrons play in the field. Access to synchrotron radiation has revolutionized our ability to explore the properties, interactions and structure of materials, and broadened our understanding in diverse scientific arenas ranging from our cultural heritage, to nano-technology and new materials, to cellular systems and drug discovery. The range of potential synchrotron applications and fields of interest is enormous and beyond the scope of any single article, so my aim here, is simply to provide a snapshot filtered through the lens of biological crystallography. We will look back at how synchrotrons developed into the state-ofthe-art facilities we see today, how beamlines adapted to the quickening brought on by the introduction of high throughput techniques at the turn of the millennium, and forward to some of the new directions and technologies that are transforming modern light sources and crystallography.KEYWORDS: beamline; light sources; membrane protein; microfluidics; protein crystallography; serial crystallography; structural biology; synchrotron; XFEL. RESUMEN:La comunidad científica celebró en 2014 el impacto que la cristalografía ha tenido sobre la ciencia fundamental y aplicada, así como los de descubrimientos relevantes que nos han proporcionado una visión del mundo a escala molecular y nanométri-ca. La UNESCO ha declarado 2015 como el Año Internacional de la Luz por lo que quizás es un buen momento para reflexionar sobre el papel que han jugado y juegan los sincrotrones en esta ciencia. El acceso a la radiación sincrotrón ha revolucionado nuestra capacidad para explorar las propiedades, interacciones y estructura de materiales, así como ampliado nuestro conocimiento en distintos contextos científicos, desde el patrimonio cultural a la nanotecnología y nuevos materiales, hasta la exploración de sistemas celulares y búsqueda de fármacos. El rango de potenciales aplicaciones de los sincrotrones y sus campos de interés es vasto y queda fuera del alcance de un único artículo por lo que la intención del autor es la de proporcionar una imagen de los sincrotrones obtenida a través del filtro de la cristalografía macromolecular. Echaremos la vista atrás para ver cómo los sincrotrones han ido evolucionado hasta llegar a las actuales instalaciones en donde las líneas de trabajo asociadas a los mismos se están adaptado rápidamente a la introducción de las técnicas de alto rendimiento en el cambio del milenio; pero también miraremos hacia el futuro, hacia las nuevas tendencias y tecnologías que ya están transformando las actuales instalaciones y la misma cristalografía.PALABRAS CLAVE: biología estructural, cristalografía de proteínas, cristalografía en serie, línea, ...