Prix Nobel de chimie, physique, physiologie et médecine

1995/12/01 Agirregabiria, Juan M. | Aizpurua Sarasola, Joxerra | Txurruka, Jesus Mari - Genetika, Antropologia Fisikoa eta Animalien Fisiologia SailaEHU | Zubiaga, Ana Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Anatomia/Fisiologia
• Medikuntza
• Fisika
• Kimika
• Sariak

Chimie

• Mario Molina
• Sherwood Rowland
• À Paul Crutz

La première nouvelle officielle du trou d'ozone a été réalisée en 1985 par un article publié par un groupe de chercheurs dans la revue Nature. Depuis, c'est quelque chose que nous avons entendu plusieurs fois. Le débat qui a suscité cette nouvelle a rendu célèbres les substances CFC et il existe aujourd'hui un consensus international presque absolu sur la responsabilité des CFC. En fait, avec l'amincissement de la couche d'ozone, les rayons ultraviolets à basse fréquence nuisibles pour les êtres vivants atteindront la troposphère en plus grandes quantités qu'aujourd'hui, augmentant le risque de cancer de la peau et de changements génétiques.

Cependant, les précurseurs du trou d'ozone se trouvent dans les années 1970. Déjà à cette époque, plusieurs chercheurs ont montré que le chlore des substances CFC éliminait l'ozone stratosphérique. Les prix de cette année peuvent donc être considérés comme une continuation du chemin entrepris à cette époque. En fait, les prix Nobel de chimie de 1995 ont récompensé des chercheurs et des recherches pionnières dans ce domaine.

Il est évident, d'autre part, que les Prix Nobel ont commencé à recevoir des critiques de plus en plus rigoureuses, puisque les sciences liées à l'environnement ne sont jamais considérées comme telles; cependant, avec les prix de cette année a été franchie un pas important dans la considération de la chimie comme un aspect que la chimie traditionnelle ne considérait pas son domaine.

Les chercheurs primés travaillent aux États-Unis et en Allemagne. D'une part, Mario Molina, de l'Institut technologique du Massachusetts, et Sherwood Rowland, de l'Université de Californie, à Irvine, et de l'autre, Paul Crutz, de l'Institut Max Plank de Mayence, ont été les gagnants de cette année.

Crutzen a démontré en 1970 que les oxydes d'azote apparaissaient comme catalyseurs lors de la disparition de l'ozone et en 1974 Molina et Rowland soupçonnaient que l'hydrotête de chlorofluore, c'est-à-dire que les CFC avaient un lien direct avec la disparition de l'ozone. La plupart des travaux réalisés depuis lors reposent donc sur la recherche de ces pionniers.

Physique Physique

• Martin L. Perl
• Frederick Reines

Martin L., qui travaille en Californie. Perl et Frederick Reines ont été les physiciens qui ont reçu cette année le Prix Nobel de physique pour leurs « contributions expérimentales avancées à la physique des leptois ». Perl et Reines ont été récompensés par la « détection du neutrino » par la « découverte du tau leptoia » de l'Académie royale suédoise des sciences.

La physique des leptois (et la physique des particules élémentaires) naquit dans les dernières années du siècle dernier, J.J. Quand Thomson a trouvé l'électron. XX. Au début du XXe siècle, les rayons cathodiques et les rayons b sont des électrons, mais le mécanisme qui les produit, connu comme désintégration b, n'était pas compris.

En 1930 le scientifique Wolfang Pauli a postulé que dans le processus b, en plus de l'électron, une autre particule est émise et a baptisé comme neutrino. La proposition était très courageuse, car Pauli lui-même pensait que l'interaction du neutrino avec l'environnement était trop faible et qu'il ne serait jamais détecté. La certitude de Pauli était basée sur des principes théoriques solides. Et c'est que pour préserver les principes de permanence si prolifiques en physique, la participation d'une autre particule dans ce processus était indispensable. L'avenir nous a montré que Pauli est l'une des prédictions les plus énergiques de la théorie. Enrico Fermi s'est servi de l'hypothèse des neutrinos en lançant la théorie de la faible interaction ; les physiciens l'ont acceptée à l'unanimité, mais comme d'habitude, la démonstration expérimentale était absolument nécessaire.

La contribution expérimentale pionnière à la physique des leptois a été récompensée par le Prix Nobel de physique de cette année.

En 1953, Reines et Cowan ont proposé une expérience pour détecter les neutrinos dans les réacteurs nucléaires, y compris Fermi lui-même. Dans les sessions tenues à Savannah River dans les sept prochaines années, il a été démontré l'existence de n anti-neutrino. Dans la notation actuelle, la réaction qu'ils ont analysée serait:

n + p B n + e+

Clyde L. À la mort de Cowan en 1974, il ne pouvait pas recevoir le prix Nobel. Dans le «modèle standard» que nous utilisons aujourd’hui pour comprendre la physique des particules élémentaires, les composants essentiels des particules sont divisés en trois familles, dont chacune a deux leptoi et deux quark. La première famille regroupe l'électron, le neutrino électronique et les quarks « en haut » et « en bas », et était connue au début des années 70. Quatre ans plus tard, les composantes de la deuxième famille étaient également pleinement acceptées parmi les scientifiques. Cependant, quand personne ne l'attendait, dans les expériences que Perl a dirigées sur l'accélérateur linéaire de Stanford entre 1974 et 1975 a découvert le premier composant de la troisième famille : le tau leptoia. Ces particules t et leurs antipartas t respectives sont apparues en trouvant des électrons et des positrons à haute énergie.

e_ ⁺ e+ B + t

en réaction. La particule t est le deuxième frère lourd et instable de l'électron (le premier est le muon). Après cette découverte, d'autres composants de la troisième famille ont été trouvés. Le dernier élément a été “gain” quarka et son existence a été ratifiée l'année dernière.

Selon les expériences du CERN réalisées ces dernières années, il n'y a pas d'autre famille. Si une pièce apparaissait, le modèle standard devrait avoir quelque nouveauté.

Physiologie et Médecine

• C. Nüsslein-Volhard
• R. Wieschaus
• R. Lewis

Le fait que les bases théoriques et les méthodologies de recherche des domaines anciennement dénommés biochimiques, génétique, biologie cellulaire et de développement se soient beaucoup rapprochées au cours des dernières années, a fait que leurs limites se soient estompées, ce qui a conduit à ce que ces disciplines aient connu une claire consolidation. D'autre part, si nous ajoutons à ces composants la théorie évolutionnaire qui imprègne conceptuellement toutes les disciplines de la biologie, toutes les pièces de la mosaïque seront réunies.

Lors de la remise des prix Nobel de médecine et de physiologie de cette année, l'Académie suédoise a voulu récompenser trois chercheurs qui peuvent être considérés comme le symbole de cette consolidation. Les lauréats ont été Christiane Nüsslein-Volhard, femme allemande de l'Institut Max Planck de Tübingen et deux hommes américains, Edward Lewis et Eric F. Wieschaus, le premier à l'Institut technologique de l'Université de Californie à Pasadena et le second à l'Université de Princenton dans le New Jersey, à l'autre extrémité des États-Unis.

T.H. aux Etats-Unis au début de ce siècle Après avoir travaillé sur les mutations génétiques qui se produisent dans la mouche Morgan Drosophila melanogaster, les avantages offerts par cet insecte pour mener à bien ce type de recherches sont apparus clairement. Dans cet environnement, Edward Lewis commença à travailler en 1946, lorsque les mutations qui se produisaient dans les gènes homéotiques, qui contrôlaient le développement embryonnaire des organes homologues, commencèrent à étudier comment ils transformaient les différentes phases du développement embryonnaire pour atteindre les effets morphologiques observables sur les mouches.

Par exemple, dans la tête de la mouche portant un certain muté de ce type de gènes homéotiques (l'abréviation Hox est utilisée pour les appeler), l'antenne pouvait être remplacée par une jambe plus ou moins développée; ou dans le thorax la deuxième paire sud au lieu d'haltères. Les gènes Hox ne constituent pas une série d’instructions comme « voler » ou « patear », mais leur travail consiste à changer le « programme de développement embryonnaire » de chaque lieu, en contrôlant la morphologie des différents endroits du corps depuis différents gènes Hox.

Par conséquent, les défauts morphologiques observés dans Drosophila apparaissent à l'endroit inapproprié de l'embryon en raison du gène Hox inapproprié. Ainsi, dans une laque du thorax de la mouche, qui serait en réalité sud, c'est-à-dire phylogénétiquement est marquée, ontogénétiquement, par le gène homéotique Ultrabithorax ; ou dans l'exemple inverse de l'ontogénie et la phylogénie, au lieu de former l'antenne sur la tête, devient haltère ; ou, plus étonnamment, peda. Jusqu'à ce que Lewis a commencé cette ligne de recherche, personne n'avait fait une recherche génétique sur le développement embryonnaire des invertébrés.

La revue publiée par Edward Lewis dans la revue Nature en 1978 a eu une grande répercussion et influence dans laquelle, en plus de résumer les résultats réussis obtenus pendant 30 ans sur les gènes Hox, il a exposé une hypothèse sur l'apparition évolutive et le fonctionnement des gènes Hox.

Cette publication de Lewis a revitalisé le travail d'autres chercheurs, y compris les deux autres prix Nobel de cette année, Nüsslein-Volhard et Wieschaus qui travaillaient déjà sur la génétique de Drosophila. Précisément en 1978, les agents mutagènes utilisés avec les bactéries Nüsslein-Volhard et Wieschaus ont été appliqués aux mouches mûres et, plus tard, ils ont commencé la recherche des larves mutantes qui apparaissaient dans la prochaine génération de celles-ci, bien que de ces quelques expériences on pouvait espérer des résultats concluants.

Après avoir étudié quelques centaines de milliers de mouches, en deux ans ils avaient identifié 139 gènes impliqués dans le développement embryonnaire de Drosophila. Évidemment, le simple fait d'essayer de démêler les relations et les hiérarchies de tous les gènes entre eux nécessitait un travail aussi courageux que pour exciter le génétique le plus audacieux, mais en ignorant les conseils des autres experts génétiques, ils ont été lancés avec un courage admirable.

Comme on a pu le constater par la suite, au plus haut niveau de cette hiérarchie génétique se trouvent les gènes Hox. Les grandes conséquences morphologiques des gènes Hox suggèrent que, directement ou indirectement, les gènes Hox régulent de nombreux autres gènes à travers des facteurs de transcription. A titre d'exemple, en tenant compte de l'estimation récente, on peut affirmer que le produit du gène homéolique Ultrabithorax, facteur de transcription associé à l'ADN, extrait 85-170 gènes du génome de Drosophila. Cette simple donnée nous montre la tâche pénible qui supposait le désempilement de la moutarde de tous ces gènes interdépendants à travers les circuits de rétroaction, et ce qu'il va demander à partir, puisque le problème n'est pas entièrement résolu.

L'importance des gènes Hox ne se limite pas à leur influence sur le développement embryonnaire de Drosophila, car tout au long de l'échelle phylogénétique des animaux, de l'éponge à l'homme, se trouvent les gènes homologues Hox, malgré les duplicités et disparitions des gènes Hox pendant 600 millions d'années d'évolution. Ainsi, l'ancêtre théorique commun de tous les animaux aurait eu une collection de six gènes Hox, alors que Drosophila a huit gènes Hox. Pour l'invitation, la souris, un mammifère comme nous, contient quatre collections de neuf ou onze gènes Hox, collectivement appelés HOM-C (homeotic complex).

Ainsi, les duplicités et les diversifications ultérieures dans les collections de gènes Hox ont permis l'apparition de nouveaux gènes ou de nouvelles interactions générées dans la régulation génétique, ce qui a conduit à une extrême singularité observable dans les plans morphologiques des animaux. Mais grâce au fil évolutif des gènes Hox, tous étroitement liés entre eux et leurs parents.

Avec le Prix Nobel de médecine et de physiologie de cette année, on a donc voulu récompenser les idées théoriques révolutionnaires de ces trois chercheurs, les recherches ingénieuses, l'énorme capacité de travail, le courage obstiné qui ne supporte pas le désespoir, l'énorme capacité d'abstraction et de synthèse, et probablement autre chose. Dans notre humble conviction, et par écrit, nous n'avons aucun doute sur le prix mérité.