L'espai i l'essència de la cèl·lula en els premis Nobel
2006/11/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia | Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia | Rementeria Argote, Nagore - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria
Els científics premiats en altres tres disciplines són també estatunidenques. Pot ser casualitat, però no és l'única casualitat. Per exemple, el guardonat en Química és fill d'un premi Nobel de Química. En aquest cas, es pot dir tranquil·lament que "Quina fusta, tal estella", ja que a més de recollir la novel·la, ambdues han investigat en el mateix camp.
Encara que el pare i el fill tinguin una gran casualitat, no és una excepció. Altres cinc pares i fills també ho han rebut, i alguns pares i filles, i quatre matrimonis...
Deixant els assumptes familiars, hi ha una altra casualitat ressenyable: tant la novel·la de Fisiologia o Medicina com la de Química estan relacionades amb l'expressió dels gens. Es tracta, per tant, de recerques realitzades en el nucli de la cèl·lula.
La de física s'ha concedit a una recerca en l'espai. Precisament, l'estudi de radiació de fons ha obtingut el Premi Nobel de Física.
El silenci dels gens en el Premi Nobel de Fisiologia o Medicina
Andrew Z. Fire i Craig C. Mello
"Per trobar interferències d'ARN, és a dir, com se silencien els gens a través de l'ARN de doble filament"
Fire i Mello van publicar un treball en 1998. En l'article es va explicar com es degrada l'ARN missatger (RNAm) d'un gen determinat. Aquest mecanisme de degradació és molt important en l'expressió dels gens, la qual cosa provoca la desaparició de la molècula d'ARN. Per tant, el gen corresponent s'inactiva o "calla", i la proteïna que codifica el gen no es produeix.
Aquest mecanisme de degradació es denomina interferència d'ARN, és a dir, bloqueig o obstrucció de l'ARN, i es produeix quan les molècules de RNAm apareixen doblegades en la cèl·lula. Se'ls ha concedit el premi Nobel per explicar com succeeix aquest procés.
La petjada que els va donar C. elegans
Fire i Mello van utilitzar el cuc Caenorhabditis elegans per a il·luminar el mecanisme. Investigaven l'expressió gènica. El cuc va ser injectat amb RNAm corresponent a una proteïna del múscul i no van experimentar cap canvi en el moviment del cuc. Després se li va injectar l'ARN invers a aquest ARN i el mateix: no va passar res. Per contra, la injecció conjunta dels dos ARNm va permetre detectar moviments estranys de cuc. És el mateix moviment que realitzen els cucs amb falta d'un gen.
D'aquí es va deduir que la doble cadena de RNAm té la capacitat de bloquejar el gen, per la qual cosa aquest estrany moviment s'explica perquè no es produïa la proteïna necessària per a moure's amb normalitat.
Els investigadors van avançar i van aconseguir explicar com succeeix això. De fet, van demostrar que la doble cadena de RNAm degrada el RNAm d'una sola cadena i van proposar que la interferència d'ARN és un procés catalític. Actualment el procés es denomina ARN.
Noves oportunitats
La degradació de l'ARN es produeix en plantes, animals i éssers humans. Aquest mecanisme és realment important ja que permet controlar l'expressió dels gens. És útil per a protegir-se dels virus, sobretot en els organismes més simples, i també té importància en el control dels fragments d'ADN anomenats trasposon.
Fent un pas més enllà, l'ARN pot aplicar-se a la tecnologia genètica. Els investigadors han aconseguit crear cadenes dobles de RNAm per a degradar certs RNAm i així silenciar el gen corresponent. En el futur esperen aplicar aquesta tècnica tant en Medicina com en Agricultura.
Radiació de fons per al Premi Nobel de Física
John C. Mather i George F. Smoot
"Per descobrir que la radiació còsmica de fons en microones té forma de cos negre i és anisótropo"
El projecte COBE (COsmic Background Explorer) va néixer en 1974 als Estats Units. Es tractava d'investigar la creació de l'univers des d'un espai ampli, sense que l'atmosfera pogués molestar. Segons la hipòtesi més acceptada, l'univers va ser creat per l'explosió de Big bang, la petjada del qual roman en l'espai. Aquesta petjada és una radiació de fons que actualment és de tipus microones. Mather i Smoot van treballar en el projecte del primer satèl·lit que va estudiar radiació de fons, el projecte COBE.
L'espectre de radiació de fons va ser construït prèviament, en alta muntanya o utilitzant pilotes aerostàtiques. No obstant això, l'atmosfera era un obstacle i per a poder rebre un espectre net calia evitar la influència de l'atmosfera terrestre. Per això era tan necessari que un satèl·lit recollís les dades.
Per tant, el satèl·lit havia de ser llançat a l'espai. Però en el camí van trobar un gran obstacle: En 1986 el transbordador Challenger va retardar les missions de la NASA amb transbordadors després de sofrir un accident. En conseqüència, el futur del projecte COBE va quedar en dubte. Però l'equip del projecte no va cessar --diuen que Mather havia fet un treball terrible -. Va obtenir un coet per a llançar el satèl·lit i va ser llançat en 1989.
L'esforç va valer la pena. Als nou minuts de la posada en l'espai de la COBE el buscaven, l'espectre de la radiació de fons. Aquest espectre va suscitar una enorme expectació, ja que era exactament igual al que emet un cos negre i es corresponia amb la teoria del Big bang.
Imatge de la temperatura de l'univers
Després del Big bang, la temperatura de l'univers ha anat disminuint. La longitud d'ona de la radiació de fons està relacionada amb aquesta temperatura. No obstant això, aquesta temperatura no és la mateixa a tot arreu de l'univers. Per això, van mesurar la radiació de fons en totes les direccions i van formar la imatge de l'univers segons la temperatura. Aquest estudi també va aportar informació sobre la creació de galàxies i estrelles.
La COBE va recollir amb gran precisió la diferència de radiació de fons entre les direccions de l'univers. George Smoot va ser el màxim responsable d'aquests mesuraments i de l'equip de mesurament.
Per tant, Smoot i Mather rebran el Premi Nobel de Física 2006 pel seu treball en radiació de fons amb el satèl·lit COBE.
Premi Nobel de Química: Exposició RNA polimerasa
Sr. Roger Kornberg
"Per la recerca sobre la base molecular de la transcripció eucariota"
Sembla ser que a la casa dels Kornberg existeix una gran tradició en la recerca de la Genètica. El seu pare, Arthur, va rebre el Premi Nobel de Fisiologia o Medicina en 1959 (juntament amb Sever Vuit) per investigar com l'ADN s'autocopia; enguany el seu fill, Roger, rebrà el Premi Nobel de Química per una recerca similar, per estudiar com es produeix la transcripció de l'ADN en els eucariotes.
Perquè el treball de les dues generacions es refereixi al mateix tema, aquest ha de ser molt important i si l'ADN és important, ja que guarda la informació de la vida. En aquesta molècula està definida la manera de fer totes les proteïnes que la cèl·lula ha de sintetitzar. Les cèl·lules de tots els éssers vius llegeixen la informació de l'ADN, però no totes ho fan de la mateixa manera.
En els éssers vius més simples, com els bacteris, l'ADN està lliure dins de la cèl·lula. Però en els éssers vius complexos l'ADN està tancat en una càpsula anomenada nucli. I no surt d'allí. Per tant, la cèl·lula realitza una còpia de la informació dins del nucli i aquesta còpia surt al citoplasma de la cèl·lula per a fer tot el necessari. És com tenir una biblioteca especialitzada dins de la cèl·lula, no es poden treure llibres, però sí fotocòpies en la pròpia biblioteca.
Roger Kornberg ha investigat --en eucarioto- com es realitza la 'fotocòpia' de l'ADN en aquestes cèl·lules. El copiador és una proteïna: RNA polimerasa. Llegeix l'ADN i forma una molècula com l'ARN que conté aquesta informació. Aquesta és la còpia que sortirà del nucli i per això es diu ARN missatger (RNAm).
En realitat, la molècula copiadora, l'ARN polimerasa, era coneguda; també és utilitzada per bacteris, encara que sigui de manera diferent. Els biòlegs francesos Monod, Lwoff i Jacob van investigar com i per això van rebre el premi Nobel o Fisiologia en 1965.
Però el funcionament no era el mateix en els eucariotes. El mèrit de Roger Kornberg ha consistit a idear un sistema de recerca d'aquesta diferència basat en cèl·lules de llevats. Ha obtingut resultats sorprenents, entre els quals es troben fotografies detallades del funcionament de la RNA polimerasa en els últims anys.
Per tot aquest treball, enguany es farà lliurament del Premi Nobel. Com li van donar al seu pare. Tots els Kornberg estaran orgullosos.
