El espacio y la esencia de la célula en los premios Nobel
2006/11/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia | Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia | Rementeria Argote, Nagore - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria
Los científicos premiados en otras tres disciplinas son también estadounidenses. Puede ser casualidad, pero no es la única casualidad. Por ejemplo, el galardonado en Química es hijo de un premio Nobel de Química. En este caso, se puede decir tranquilamente que "Qué madera, tal astilla", ya que además de recoger la novela, ambas han investigado en el mismo campo.
Aunque el padre y el hijo tengan una gran casualidad, no es una excepción. Otros cinco padres e hijos también lo han recibido, y algunos padres e hijas, y cuatro matrimonios...
Dejando los asuntos familiares, hay otra casualidad reseñable: tanto la novela de Fisiología o Medicina como la de Química están relacionadas con la expresión de los genes. Se trata, por tanto, de investigaciones realizadas en el núcleo de la célula.
La de física se ha concedido a una investigación en el espacio. Precisamente, el estudio de radiación de fondo ha obtenido el Premio Nobel de Física.
El silencio de los genes en el Premio Nobel de Fisiología o Medicina
Andrew Z. Fire y Craig C. Mello
"Por encontrar interferencias de ARN, es decir, cómo se silencian los genes a través del ARN de doble filamento"
Fire y Mello publicaron un trabajo en 1998. En el artículo se explicó cómo se degrada el ARN mensajero (RNAm) de un gen determinado. Este mecanismo de degradación es muy importante en la expresión de los genes, lo que provoca la desaparición de la molécula de ARN. Por lo tanto, el gen correspondiente se inactiva o se "calla", y la proteína que codifica el gen no se produce.
Este mecanismo de degradación se denomina interferencia de ARN, es decir, bloqueo u obstrucción del ARN, y se produce cuando las moléculas de RNAm aparecen dobladas en la célula. Se les ha concedido el premio Nobel por explicar cómo sucede este proceso.
La huella que les dio C. elegans
Fire y Mello utilizaron el gusano Caenorhabditis elegans para iluminar el mecanismo. Investigaban la expresión génica. La lombriz fue inyectada con RNAm correspondiente a una proteína del músculo y no experimentaron ningún cambio en el movimiento de la lombriz. Después se le inyectó el ARN inverso a ese ARN y lo mismo: no pasó nada. Por el contrario, la inyección conjunta de los dos ARNm permitió detectar movimientos extraños de lombriz. Es el mismo movimiento que realizan las lombrices con falta de un gen.
De ahí se dedujo que la doble cadena de RNAm tiene la capacidad de bloquear el gen, por lo que este extraño movimiento se explica por que no se producía la proteína necesaria para moverse con normalidad.
Los investigadores avanzaron y consiguieron explicar cómo sucede esto. De hecho, demostraron que la doble cadena de RNAm degrada el RNAm de una sola cadena y propusieron que la interferencia de ARN es un proceso catalítico. Actualmente el proceso se denomina ARN.
Nuevas oportunidades
La degradación del ARN se produce en plantas, animales y seres humanos. Este mecanismo es realmente importante ya que permite controlar la expresión de los genes. Es útil para protegerse de los virus, sobre todo en los organismos más simples, y también tiene importancia en el control de los fragmentos de ADN llamados trasposon.
Dando un paso más allá, el ARN puede aplicarse a la tecnología genética. Los investigadores han conseguido crear cadenas dobles de RNAm para degradar ciertos RNAm y así silenciar el gen correspondiente. En el futuro esperan aplicar esta técnica tanto en Medicina como en Agricultura.
Radiación de fondo para el Premio Nobel de Física
John C. Mather y George F. Smoot
"Por descubrir que la radiación cósmica de fondo en microondas tiene forma de cuerpo negro y es anisótropo"
El proyecto COBE (COsmic Background Explorer) nació en 1974 en Estados Unidos. Se trataba de investigar la creación del universo desde un espacio amplio, sin que la atmósfera pudiera molestar. Según la hipótesis más aceptada, el universo fue creado por la explosión de Big Bang, cuya huella permanece en el espacio. Esta huella es una radiación de fondo que actualmente es de tipo microondas. Mather y Smoot trabajaron en el proyecto del primer satélite que estudió radiación de fondo, el proyecto COBE.
El espectro de radiación de fondo fue construido previamente, en alta montaña o utilizando balones aerostáticos. Sin embargo, la atmósfera era un obstáculo y para poder recibir un espectro limpio había que evitar la influencia de la atmósfera terrestre. Por eso era tan necesario que un satélite recogiera los datos.
Por lo tanto, el satélite debía ser lanzado al espacio. Pero en el camino encontraron un gran obstáculo: En 1986 el transbordador Challenger retrasó las misiones de la NASA con transbordadores tras sufrir un accidente. En consecuencia, el futuro del proyecto COBE quedó en entredicho. Pero el equipo del proyecto no cesó --dicen que Mather había hecho un trabajo terrible -. Obtuvo un cohete para lanzar el satélite y fue lanzado en 1989.
El esfuerzo mereció la pena. A los nueve minutos de la puesta en el espacio de la COBE lo buscaban, el espectro de la radiación de fondo. Este espectro suscitó una enorme expectación, ya que era exactamente igual al que emite un cuerpo negro y se correspondía con la teoría del Big Bang.
Imagen de la temperatura del universo
Tras el Big Bang, la temperatura del universo ha ido disminuyendo. La longitud de onda de la radiación de fondo está relacionada con esta temperatura. Sin embargo, esta temperatura no es la misma en todas partes del universo. Por ello, midieron la radiación de fondo en todas las direcciones y formaron la imagen del universo según la temperatura. Este estudio también aportó información sobre la creación de galaxias y estrellas.
La COBE recogió con gran precisión la diferencia de radiación de fondo entre las direcciones del universo. George Smoot fue el máximo responsable de estas mediciones y del equipo de medición.
Por tanto, Smoot y Mather recibirán el Premio Nobel de Física 2006 por su trabajo en radiación de fondo con el satélite COBE.
Premio Nobel de Química: Exposición RNA polimerasa
D. Roger Kornberg
"Por la investigación sobre la base molecular de la transcripción eucariota"
Parece ser que en la casa de los Kornberg existe una gran tradición en la investigación de la Genética. Su padre, Arthur, recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1959 (junto con Severo Ocho) por investigar cómo el ADN se autocopia; este año su hijo, Roger, recibirá el Premio Nobel de Química por una investigación similar, por estudiar cómo se produce la transcripción del ADN en los eucariotas.
Para que el trabajo de las dos generaciones se refiera al mismo tema, éste debe ser muy importante y si el ADN es importante, ya que guarda la información de la vida. En esta molécula está definida la forma de hacer todas las proteínas que la célula debe sintetizar. Las células de todos los seres vivos leen la información del ADN, pero no todas lo hacen de la misma manera.
En los seres vivos más simples, como las bacterias, el ADN está libre dentro de la célula. Pero en los seres vivos complejos el ADN está encerrado en una cápsula llamada núcleo. Y no sale de allí. Por lo tanto, la célula realiza una copia de la información dentro del núcleo y esa copia sale al citoplasma de la célula para hacer todo lo necesario. Es como tener una biblioteca especializada dentro de la célula, no se pueden sacar libros, pero sí fotocopias en la propia biblioteca.
Roger Kornberg ha investigado --en eucarioto- cómo se realiza la 'fotocopia' del ADN en estas células. El copiador es una proteína: RNA polimerasa. Lee el ADN y forma una molécula como el ARN que contiene esta información. Esta es la copia que saldrá del núcleo y por eso se llama ARN mensajero (RNAm).
En realidad, la molécula copiadora, el ARN polimerasa, era conocida; también es utilizada por bacterias, aunque sea de forma diferente. Los biólogos franceses Monod, Lwoff y Jacob investigaron cómo y por ello recibieron el premio Nobel o Fisiología en 1965.
Pero el funcionamiento no era el mismo en los eucariotas. El mérito de Roger Kornberg ha consistido en idear un sistema de investigación de esta diferencia basado en células de levaduras. Ha obtenido resultados sorprendentes, entre los que se encuentran fotografías detalladas del funcionamiento de la RNA polimerasa en los últimos años.
Por todo este trabajo, este año se hará entrega del Premio Nobel. Como le dieron a su padre. Todos los Kornberg estarán orgullosos.
