stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
X ışını kristalografisi
Diğer X-ray Teknikleri

Saçılan elastik x-ışınların diğer
şekilleri toz difraksiyonunu, SAXS ve X-ışını fiber difraksiyonunun birkaç
türünü içerir ki bu da Rosalind Franklin tarafından DNA'nın çift-heliks
yapısının tespitinde kullanılmıştır. Genel olarak, tek-kristal X-ışını
difraksiyonu bu diğer tekniklerden daha fazla yapısal bilgi sunar; ancak, bu
her zaman elde mevcut olmayan yeterli miktarda geniş ve düzenli kristal
gerektirir.
Bu saçılma metotları
genellikle monokromatik X-ışınlarını kullanır; bunlar da küçük sapmaları olan
tek dalga uzunluğuyla kısıtlıdırlar. X-ışınlarının geniş tayfı (diğer bir
deyişle; farklı dalga boyları olan x-ışınlarının karışımı) Laue metodu tekniği
olarak bilinen X-ışını difraksiyonunu gerçekleştirmek için de kullanılabilir.
Bu X-ışını difraksiyonunun ilk keşfinde kullanılmış bir metottur.
Saçılan Laue, X-ışını dalgasına sadece kısa
bir süre maruz kalmayla çok yapısal bilgi sağlar ve bu nedenle, çok hızlı
olayların (Zaman çözümlü kristallografi) yapısal çalışmalarında kullanılır.
Ancak, bir kristalin tam atomik yapısının tespiti için saçılan monokromatik
kadar iyi uyumlu değildir ve bu yüzden nispeten basit atomik düzenlemeler
içeren kristallerle daha iyi sonuç verir. Laue geri yansıma modu geniş tayf
kaynağından geriye doğru saçılmış X-ışınlarını kaydeder. Bu numunenin içinden
X-ışının geçip yayılamayacak kadar kalın olması halinde faydalıdır. Kristaldeki
kırıcı düzlemler, kırıcı düzleme normal gelen olay anı ışını ve kırıcı düzlem
arasında açıyı ikiye böldüğü bilinerek tespit edilir. Greninger şeması Laue
fotoğraf geri yansımasını yorumlamak için kullanılabilir.
Elektron ve Nötron Kırılması

Elektron ve nötron
gibi diğer partiküller kırılma modeli üretmek için kullanılabilir. Elektron,
nötron ve saçılan X-ışını farklı fiziksel işlemlere dayalı olsa da, ortaya
çıkan kırılıp saçılma modelleri aynı uyumlu difraksiyon görüntüleme
tekniklerini kullanarak analiz edilebilir.
Aşağıda çıkarımda
bulunulduğu gibi, kristal içindeki elektron yoğunluğu ve difraksiyon modelleri
basit bir matematiksel metotla, Fourier dönüşümü, ilişkilendirilir; bu da
yoğunluğun modellerden nispeten kolay hesaplanmasına izin verir. Ancak, bu
saçılmanın zayıf olması durumunda; yani, saçılmış ışınların gelen ışından çok
daha az yoğun olduğunda gerçekleşir. Zayıfça dağılmış ışınlar ikinci kez
dağılma olayına girmeksizin kristal kalıntısının içinden geçer. Bu tür tekrar
saçılmış dalgalara “ikincil saçılma” denir ve analizi zorlaştırır. Herhangi bir
yeterince kalın kristal ikincil saçılmayı üretir, fakat X-ışınlarının
elektronlarla kendi aralarında nispeten zayıfça etkileşmesinden dolayı, bu
genel olarak önemli bir ilgi alanı değildir. Aksine, elektron ışınları hatta
nispeten ince kristaller için (>100 nm) bile kuvvetli ikincil saçılmayı
üretebilir. Bu kalınlık birçok virüsün çapına denk geldiği için, gelişen yön
viral kapsids ve moleküler makineler gibi tecrit edilmiş makromoleküler
birleşimlerin elektron difraksiyonudur ki bu da kiroelektron mikroskopu ile
gerçekleştirilebilir. Ayrıca, elektronların madde ile birbirleri arasında
kuvvetli etkileşimi (X-ışınlarına göre yaklaşık 1000 kat daha kuvvetlidir)
oldukça küçük hacimlerdeki atomik yapının tespitine izin verir. Elektron
kristalografisi için uygulamalar alanı organik ince filmler üzerindeki zar
proteinleri gibi biyo moleküllerden (nanokristalin) kendi aralarında metalik
bileşikler ve zeolitlerin kompleks yapılarına kadar bir alanı kapsar.
Nötron difraksiyonu, yeterli miktarlarda nötronun yoğun, monokromatik ışınlarının elde edilmesi zor
olmasına rağmen, yapı tespiti için mükemmel bir metottur. Yeni Spallasyon
Nötron Kaynağı gelecek için ümit vadetse de, geleneksel olarak nükleer
reaktörler kullanılmıştır. Sarj edilmediği için, nötronlar elektronlara göre
atomik çekirdekten daha fazla saçılılar. Bu yüzden, saçılan nötron X-ray
difraksiyonunda temel olarak gözlenemeyen, özellikle hidrojen gibi çok az
sayıda elektronlu hafif atomların pozisyonlarını gözlemlemek için çok
faydalıdır. Nötron saçılması çok belirgin özelliğe sahiptir ki normal su H2O ve
ağır su D20 oranlarının ayarlanmasıyla çözücü görünmez yapılabilir.
Sinkrotron radyasyonu

Sinkrotron radyasyonu, yeryüzündeki en parlak ışıklardan biridir. X-ray kristalografçılarının elde
edebildiği en güçlü tek vasıtadır. Sinkrortron adı verilen büyük makinelerde
üretilen X-ışınlarından yapılır. Bu makineler elektriksel olarak şarj edilmiş partiküller,
genellikle elektronları, neredeyse ışık hızına kadar hızlandırır, daha sonra
onlara büyük içi boş metal bir halkanın etrafından kamçılar.
Sinkrotronlar ilk
olarak kozmik olguları ve alt-atomik partikülleri inceleyen yüksek enerji
fizikçileri için dizayn edilmiştir. Her bir sinktrotronun en büyük parçası onun
elekktron depolama halkasıdır. Bu halka aslında mükemmel bir daire değildir,
fakat çok yönlü bir poligondur. Poligonun her bir köşesinde yeri aynı hizada
kesin olarak belirlenmiş mıknatıslar elektron akımını onu halkanın içinde
kalmaya zorlayarak bükerler. Her defasında, elektronların yolu bükülür ve
elektromanyetik radyasyon şeklinde enerji patlaması yayarlar. Sinkrotron
içindeki partiküller neredeyse ışık hızında hareket edip hızlıca düştükleri
için, yüksek enerjili X-ışınları içeren yoğun radyasyon yayarlar.
Tek-kristal X-ışını Kırınımına Genel Bakış

X-ışını kristalografisinin en eski ve en kesin yöntemi, bir X-ışını huzmesinin tek bir kristale çarparak dağılmış huzmeler ürettiği tek-kristal X-ışını kırınımıdır. Bu huzmeler bir film parçası ya da başka bir dedektörün üzerine ulaştığında noktalardan oluşan bir kırınım örüntüsü oluştururlar; kristal kademeli olarak döndürüldükçe bu huzmelerin kuvvetleri ve açıları kaydedilir. Her noktaya bir yansıma denir, çünkü her nokta kristalin içinde eşit aralıklarla bulunan bir düzlem kümesinden gelen X-ışını yansımasına karşılık gelir. Yeterli saflık ve düzenlilikteki tek kristaller için, X-ışını kırımı verileri ortalama kimyasal bağ uzunluk ve açılarını sırasıyla bir angstromun birkaç binde biri ve bir derecenin birkaç onda biri içerisi kesinlikte belirleyebilir. Bir kristalin içindeki atomlar statik değildir; fakat ortalama pozisyonları civarında genellikle bir angstromun onda birinden az miktarda salınım yaparlar. X-ışını kristalografisi bu salınımın boyutunu da ölçmeye imkân sağlar.
Prosedür

Tek-kristal X-ışını kristalografisinin
üç temel adımı vardır. Birinci ve çoğunlukla en güç adım incelenecek materyalin
yeterli bir kristalini elde etmektir. Kristal yeterince büyük (tüm boyutları
0.1mm den büyük), kompozisyonu saf ve yapısı düzenli olmalı, çatlama ya da
ikizlenme gibi iç kusurları bulunmamalıdır.
İkinci adımda kristal düzgün yansıma
paterni üreten, genellikle tek bir dalga boyundaki (monokromatik X-ışını) yoğun
bir X-ışını huzmesine yerleştirilir. Kristal kademeli olarak döndürülürken önceki
yansımalar kaybolur ve yenileri görünür; kristalin her yöneliminde her noktanın
yoğunluğu kaydedilir. Her set kristalin tam dönüşünün yarısından biraz
fazlasını kapsayacak ve tipik olarak on binlerce yansımayı içerecek şekilde
çoklu veri setlerinin toplanması gerekebilir.
Üçüncü adımda, kristalin içindeki
atomların dizilişinin bir modelini üretmek ve geliştirmek için bu veriler
tamamlayıcı kimyasal bilgilerle sayısal olarak birleştirilir. Atom dizilişinin
en son geliştirilmiş hali (şimdi buna kristal yapısı denir) genellikle herkese
açık bir veritabanıında saklanır.
Sınırlamalar

Kristalin tekrarlayan birimi, birim
gözesi daha büyük ve daha karmaşık olduğunda, belirli bir sayıdaki gözlemlenmiş
yansıma için X-ışını kristalografisinin sağladığı atom-seviyesi resmi daha
düşük çözünürlükte (daha "bulanık") olur. X-ışını kristalografisinin
iki sınırlayıcı durumu -"küçük molekül" ve "makromoleküler"
kristalografi- sıkça ayırt edilmiştir. Küçük molekül kristalografisi tipik
olarak asimetrik biriminde 100'den az atom içeren kristalleri içerir; bu
kristal yapıları genellikle öyle iyi çözünürlüktedir ki atomlar elektron
yoğunluğu içinde yalıtılmış "damla" halinde ayırt edilebilir. Bunun
aksine, makromoleküler kristalografi çoğunlukla birim gözede on binlerce atom içerir.
Bu tür kristal yapıları genellikle daha düşük çözünürlükte (daha
"bulaşmış") olur; atomlar ve kimyasal bağlar yalıtılmış atomlardan
çok elektron yoğunluğu tüpleri halinde görünür. Genelde, küçük moleküller
makromoleküllerden daha kolay kristalize olur; bununla birlikte X-ışını
kristalografisinin yüz binlerce atomu olan virüsler için bile mümkün olduğu
kanıtlanmıştır.
Kristalin Yerleştirilmesi

Kristal ölçümler için
X-ışını içinde tutulabilecek ve döndürülebilecek şekilde yerleştirilir.
Yerleştirmenin çeşitli yöntemleri vardır. Geçmişte, kristaller kristalleştirme
solüsyonuyla birlikte kılcal cam borulara konulurdu. Günümüzde, küçük moleküllü
kristaller genellikle naylon ya da plastik bir lupa ya da cam elyafına yağ ya
da zamkla tutturulur ve sert bir çubuğa iliştirilir. Protein kristalleri ise
lupun üzerine alınır ve sıvı nitrojenle aniden dondurulur. Bu dondurma işlemi
X-ışınlarının radyasyon hasarını ve Bragg piklerinin termal harekete bağlı
gürültüsünü (Debye-Waller etkisi) azaltır. Bununla birlikte, işlem görmemiş
protein kristalleri aniden dondurulursa çoğunlukla çatlar; bu nedenle
dondurmadan önce donmadan koruyucu bir solüsyonda ıslatılırlar. Ne yazık ki, bu
ıslatmada kristali çatlatabilir ve kristalografi açısından harap edebilir.
Genelde, başarılı dondurma koşulları deneme-yanılma ile belirlenir.
Kılcal boru ya da lup, X-ışını içinde
tam yerinde durmasını ve döndürülmesini sağlayan bir gönyemetreye monte edilir.
Hem kristal hem de ışın huzmesi çok küçük olduğundan kristal huzmenin merkezine
yaklaşık 25 mikrometre içinde bir kesinlikte yerleştirilmelidir, kristale
odaklanmış bir kamera buna yardımcı olur. En yaygın gönyemetre tipi "kappa
gönyemetresi"dir; üç dönüş açısı sunar:  ω açısı, huzmeye dikey bir
eksende döner; κ açısı ω eksenine ~50 derecelik bir eksende döner; φ açısı
lup/kılcal boru ekseninde döner. κ açısı sıfır olduğunda ω ve φ eksenleri aynı
hizadadır. κ nin dönüşü kristalin montajı için uygunluk sağlar, çünkü kristalin
monte edildiği kol kristalografi uygulayıcısına doğru dönebilir. Veri toplama
sırasında gerçekleşen salınımlar yalnızca ω eksenini içerir. Daha eski tip
gönyemetreler dört çemberli gönyemetre ve bunun altı çemberli gönyemetre gibi
akrabalarıdır.
X-ışını Kaynakları

Monte edilmiş kristal daha sonra bir
monokromatik X-ışını huzmesine maruz bırakılır. En parlak ve en kullanışlı
X-ışını kaynakları senkrotronlardır; yüksek parlaklıkları daha iyi çözünürlük
sağlar. Ayrıca ışımanın dalga boyunu ayarlamaya elverişlidir; bu da aşağıda
tanımlanan çoklu-dalgaboyu düzensiz saçılım (MAD) evrelemesi için yararlıdır.
Senkrotronlar genellikle ulusal tesislerdir; belirlenmiş huzmeleri vardır ve
haftada yedi gün tüm gün boyunca veri toplarlar.
Daha küçük X-ışını üreteçleri genellikle
laboratuvarlarda senkrotrona getirilmeden önce kristallerin kalitesini ölçmede
ve bazen bir kristalin yapısını çözmede kullanılır. Bu tür sistemlerde
elektronlar bir katottan kaynatılarak çıkartılır ve ~50 kV'lik güçlü bir
elektrik potansiyeli yoluyla hızlandırılır; yüksek hıza çıkınca elektronlar bir
metal plakaya çarparak bremmstrahlung ve metalin elektronlarının iç kabuğunun
uyarımına denk gelen bazı güçlü görüngesel çizgiler yayarlar. En yaygın
kullanılan metal, yüksek termal iletkenliğinden dolayı kolayca soğuk tutulan ve
güçlü Ka ve Kb çizgileri üreten bakırdır. Kb çizgisi bazen ince (~10
mikrometre) bir nikel folyoyla baskılanır. Kapalı X-ışını tüpünün en basit ve
ucuz çeşidinin sabit bir anodu (Crookes tüpü) vardır ve ~2 kW elektron ışını
gücüyle çalışır. Daha pahalı çeşidinin döner anod tipi kaynağı ~14 kW elektron
ışını gücüyle çalışır.
X-ışınları genellikle (X-ışını
filtreleriyle) tek dalgaboyuna filtrelenir (monokromatik yapılır) ve kristale
çarptırılmadan önce tek bir yöne doğru hizalanır. Filtreleme yalnızca veri
analizini basiyleştirmekle kalmaz, aynı zamanda faydalı bilgilere katkıda
bulunmadan kristali ayrıştıran radyasyonu da giderir. Hizalama ya bir
hizalayıcı (temel olarak uzun bir tüp) hafifçe kıvrımlı aynaların akıllıca
yerleştirilmesiyle yapılır. Ayna sistemleri küçük kristaller (0.3 mm altı) ya
da büyük birim gözeleri (150 angstrom üzeri) için tercih edilir.
Yansımaların Kaydedilmesi

Bir kristal monte edildiğinde ve yoğun
bir X-ışını huzmesine maruz bırakıldığında, X-ışınlarını kristalin arkasındaki
perdede görülebilen noktalar paterni ya da yansımalar halinde dağıtır. Benzer
bir patern bir kompakt diske lazer pointer tutulduğunda görülür. Bu noktaların
göreceli yoğunluğu kristalin içindeki molekül dizilişini atomik düzeyde
belirlemek için bilgi sağlar. Bu yansımaların yoğunluğu fotoğraf filmi, alan
dedektörü ya da ışığa hassas (CDD) imaj sensörü ile kaydedilebilir. Küçük açılı
pikler düşük çözünürlüklü verileri, büyük açılı pikler yüksek çözünürlüklü
verileri gösterir; böylece yapının nihai çözünürlük limiti ilk birkaç
görüntüden anlaşılabilir. Pik genişliklerinde gözlemlenen kristal mozaikliği
ve kristalin genel bozukluğu gibi kırınım kalite durumu bu noktada
belirlenebilir. Yapının çözülmesi için kristalin uygun olmadığını gösteren bazı
patolojileri de bu noktada çabucak teşhis edilebilir.
Tüm kristali yeniden yapılandırmak için
noktaların tek görüntüsü yeterli olmaz; bu yalnızca tam Fourier dönüşümünün
küçük bir dilimidir. Gereken tüm bilgiyi toplamak için kristal adım adım 180
derece döndürülmeli, her adımda görüntü alınmalıdır; aslında Ewald küresindeki
eğriliğe bağlı olarak ters uzayı kapsamak için kristalin 180 dereceden biraz
daha fazla döndürülmesi gerekir. Bununla birlikte, eğer kristal yüksek
simetriye sahipse, 90 ya da 45 derece gibi daha küçük açılarda kayıt
yapılabilir. Dönme eksenine hakın ters uzayda " kör nokta"
oluşturmaktan kaçınmak için dönme ekseni en az bir kez değiştirilmelidir. Ters
uzayın daha geniş bir alanını kapsamak için kristali hafifçe (0.5-2 derece)
sarsmak yaygın bir uygulamadır.
Belirli evreleme yöntemleri için çoklu
veri seyleri gerekebilir. Örneğin MAD evrelemesi dağılımın gelen X-ışını
ışımasının en az üç (genellikle yedekleme için dört) dalgaboyunda
kaydedilmesini gerektirir. Tek bir kristal radyasyon hasarına bağlı olarak bir
veri setinin toplanması sırasında çok fazla aşınabilir; bu durumlarda çoklu
kristallerden veri setleri alınmalıdır.
Kristal Eşbakışımı (Simetrisi), Birim Gözesi ve Görüntü Ölçeklendirimi

Her biri farklı bir kristal
yönlenmesiyle örtüşen iki boyutlu kırınım paternlerinin kaydedilmiş serileri,
üç boyutlu bir elektron yoğunluğu modeline dönüştürülür; dönüştürme aşağıda
açıklanan Fourier dönüşümü matematikselmtekniğini kullanır. Her nokta, elektron
yoğunluğunda farklı tipte bir değişkene karşılık gelir; kristalografi
uygulayıcısı hangi değişkenin hangi noktayla örtüştüğünü (indeksleme), farklı
görüntülerdeki noktaların göreceli kuvvetlerini (birleştirme ve ölçeklendirme)
ve toplam elektron yoğunluğunu vermek için değişkenlerin nasıl
birleştirileceğini (evreleme) belirlemek zorundadır.
Verilerin işlenmesi yansımaların
indekslenmesiyle başlar. Bu, birim gözenin boyutlarını ve hangi görüntü pikinin
ters uzayda hangi pozisyonla örtüştüğünü belirlemek demektir. İndekslemenşn bir
yan ürünü krisyalin simetrisini, yani uzay grubunu saptamaktır. Bazı uzay
grupları başlangıçta elimine edilebilir. Örneğin, yansıma simetrileri kiral
moleküllerde gözlenemez, bu yüzden hemen hemen her zaman kiral olan protein
molekülleri için mümkün olan 230 uzay grubundan yalnızca 65 tanesi mümkün
görülür. İndeksleme genellikle bir otoindeksleme rutiniyle yapılır. Simetri
belirlendikten sonra veriler bütünleştirilir. Bu, binlerce yansımayı içeren
yüzlerce görüntüyü tek bir dosyaya dönüştürür. Bu dosya (en azından) her
yansımanın Miller indeksi kayıtlarını ve her yansıma için yoğunluğunu içerir
(bu durumda dosya genellikle hata tahminlerini ve kısmilik ölçümlerini (o
görüntüde hangi belirli yansımanın kaydedildiğini içerir).
Tam bir veri seti, kristalin farklı
yönlenmelerinde alınmış ayrı ayrı yüzlerce görüntüden oluşabilir. İlk adım bu
çeşitli görüntüleri birleştirmek ve ölçeklendirmektir; yani hangi piklerin iki
ya da daha fazla görüntüde göründüğü (birleştirme) ve göreceli görüntüleri
tutarlı bir yoğunluk ölçeği olacak şekilde ölçeklendirmektir. Yoğunluk ölçeğini
optimize etmek önemlidir, çünkü piklerin göreceli yoğunluğu yapının
saptanmasında anahtar bilgidir. Kristalografik veri toplamanın tekrar eden
tekniği ve kristalli malzemenin çoklukla yüksek simetriye sahip olması
kırınımölçerin birçok kere çok sayıda eşit simetrili  yansımalar
kaydetmesine neden olur. Bu simetriyle ilişkili R-faktörünün hesaplanmasına
izin verir; bu güvenilirlik indeksi, simetrisi eşit yansımaların ölçüm
yoğunluklarının ne kadar benzer olduğuna dayanır, bu nedenle de verilerin
kalitesini değerlendirir.
Başlangıç Evrelemesi

Bir kırınım deneyinde elde edilen
veriler kristal örgüsünün bir ters uzay gösterimidir. Her kırınım 'noktasının'
pozisyonu birim gözenin büyüklüğü, şekli ve kristaldeki kalıtsal simetri
tarafından belirlenir. Her kırınım 'noktasının' yoğunluğu kaydedilir ve bu
yoğunluk yapı faktör genişliğinin karesiyle orantılıdır. Yapı faktörü, bir
dalganın genişliği ve evresiyle ilintili bilgileri içeren karmaşık bir sayıdır.
Yorumlanabilir bir elektron yoğunluğu haritası elde etmek için hem genişlik hem
de evre bilinmelidir (bir elektron yoğunluğu haritası bir kristalografi
uygulayıcısının molekülün başlangıç modelini yapmasını sağlar). Evre bir
kırınım deneyi sırasında doğrudan kaydedilemez. Başlangıç evresi tahminleri
çeşitli yollarla elde edilebilir:
Başlangıçtan beri evreleme ya da direkt yöntem - Bu genellikle küçük moleküller
(<1000 non-hidrojen atomu) için tercih edilen yöntemdir ve küçük proteinler
için evre problemlerini başarıyla çözmek için kullanılmıştır. Eğer verilerin
çözünürlüğü 1,4 angstromdan (140 pm) daha iyiyse belirli yansıma grupları
arasındaki bilinen ilişkilerden yararlanılarak evre bilgisini elde etmek için
direkt yöntemler kullanılabilir.
Moleküler yer değiştirme - eğer ilişkili yapı biliniyorsa, birim gözedeki
moleküllerin yönünü ve pozisyonunu saptamak için moleküler yer değiştirme de
bir araştırma modeli olarak kullanılabilir. Bu yolla elde edilen evreler
elektron yoğunluk haritaları üretmede kullanılanılabilir.
Düzensiz X-ışını dağılımı (MAD ya da SAD evrelemesi) - X-ışını dalgaboyu, dağılımı
bilinen bir şekilde değiştiren bir atomun emici kenarından geçirilebilir. Üç
farklı dalgaboyundaki tam yansıma setlerini kaydederek (emici kenarın en
altında, en üstünde ve ortasında) düzensiz kırınım yapan atomların
altyapılarını ve böylece tüm molekülün yapısını çözümler.  Düzensiz
dağılan atomları proteinlerle birleştirmenin en popüler yöntemi proteini
selenyum atomları içeren seleno-metyonin yönünden zengin bir ortamda bir
metyonin okstrofuna (metyonini sentezleyemeyen bir taşıyıcı) sıkıştırmaktır.
Sonra da emici kenarda bir MAD deneyi uygulanabilir ve sonucunda proteinde
kalan metyoninin kalıntılarının pozisyonu başlangıç evresini verir.
Ağır atom yöntemleri (çoklu izomorf yer değişimi) - Eğer elektron-yoğun metal
atomları kristalin içine sokulabilirse, direkt yöntemler ya da Patterson-uzay
yöntemleri bunların yerini belirlemek ve başlangıç evrelerini elde etmek için
kullanılabilir. Böylesi ağır atomlar, kristali ağır atom içeren solüsyonlarda
ıslatarak ya da eş-kristalleşme (kristali ağır atomların bulunduğu ortamda
büyütme) yoluyla kristale sokulabilir. MAD evrelemesinde olduğu gibi dağılım
genişliğindeki değişiklikler evreleri verecek şekilde yorumlanabilir. Bu
yöntem, protein kristal yapılarının çözümlendiği orijinal yöntem olmasına
karşın, seleno-metyoninli MAD
evrelemesi onun yerini almıştır.
Model Yapımı ve Evre Geliştirimi

Başlangıç evreleri elde edilince bir başlangıç modeli yapılabilir. Bu model evreleri geliştirmekte kullanılabilir, bu da daha gelişmiş bir modeli sonuç verir ve böylece sürer gider. Bazı atomik
pozisyonların modeli verildiğinde, bu pozisyonlar ve onların sıralı Debye-Waller faktörleri (ya da B-faktörleri, atomun termal hareketini açıklayan) geliştirilerek gözlenmiş kırınım verilerine uygun hale getirilebilir, daha iyi bir evreler seti ortaya çıkarılabilir. Sonra yeni bir model yeni elektron yoğunluğu haritasına uygun olabilir ve daha ileri bir geliştirme turu yürütülebilir. Bu, kırınım verileri ve model arasındaki korelasyon maksimize edilene kadar sürer. Uyum aşağıda gösterilen R-faktörüyle ölçülür:
Burada F yapı faktörüdür. Benzer bir kalite kriteri de R free'dir ve yapı geliştirmeye dahil edilmeyen bir yansımalar alt kümesinden (~%10) hesaplanır. Her iki R faktörü de verilerin
çözümlenmesine dayanır. Pratikte R free yaklaşık olarak angstrom birimi çözünürlüğün 10'a bölünmesidir, böylece 2 angstrom çözünürlükte bir veri seti sonuçta R free değerini ~0,2 olarak verir. Stereokimya, hidrojen bağlama ve bağ uzunlukları ve açılarının dağılımı gibi kimyasal bağ özellikleri model kalitesinin tamamlayıcı ölçümleridir. Evre meyli böylesi yinelen model
yapımında ciddi bir sorundur. İptal haritaları bunu denetlemek için yaygın bir tekniktir.
Kristalleşen molekülün her atomunu gözlemek mümkün olmayabilir - unutulmamalı ki sonuçta ortaya çıkan elektron yoğunluğu kristaldeki tüm moleküllerin bir ortalamasıdır. Bazı durumlarda bu atomlarda çok fazla kalıntı bozukluğu vardır ve birçok konformasyonda bulunan atomların elektron yoğunluğu çok bulaşık görüntü verdiğinden elektron yoğunluğu haritasında görülemezler. Hidrojen gibi dağılımı zayıf atomlar rutin olarak görünmezdir. Bir tek atom için bir elektron yoğunluk haritasında çok kez görünmek de mümkündür; örneğin, eğer bir protein yan zinciri çoklu (<4) mümkün konformasyona sahipse. Diğer durumlarda hala bir kristalografi uygulayıcısı molekül için çıkartılan kovalent yapının yanlış ya da değişmiş olduğunu saptayabilir. Örneğin, proteinler kristalleşme öncesinde belirlenememiş şekilde yarılmış ya da öteleme sonrası değişime uğramış olabilirler.
Yapı Bilgilerinin Toplanması

Bir molekülün
yapısının modeli sonuçlandırıldığında bu bilgi genellikle bir kristallografik
data bankasında biriktirilir; Cambridge Yapısal Data Bankası (küçük moleküller
için), İnorganik Kristal Yapı Data Bankası (ICSD)(inorganik bileşimler için)
veya Protein Data Bank (protein yapıları için) gibi. İlaçla ilgili proteinlerin
kristalize edilmesine ilişkin özel ticari gelişimlerde elde edilen çoğu yapılar
bu data banklarda toplanmazlar.