Premis Nobel 1987
1987/12/01 Barrenetxea, Tere - Elhuyar Fundazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria
Japonès solitari...
L'immunòleg japonès Susumu Tonegawa ha rebut enguany el Premi Nobel de Medicina per la formació d'anticossos que el cos utilitza per a combatre malalties. L'immunòleg resol un problema que alterava.Tonegawa és professor de biologia en el prestigiós Massachusetts Institute of Technology. No obstant això, les recerques que li han concedit no les va dur a terme, sinó en l'Institut Immunològic de Basel entre 1971-1981. En aquest període va treballar amb el teòric Niels Jerne, premi Nobel de Medicina en 1984.
Tonegawa és un investigador pràctic. En un informe que va publicar en 1976, va afirmar que havia vist com es recullen en un cromosoma els diferents gens que provoquen la formació d'anticossos.
Les sessions de Tonegawa confirmen una teoria publicada en 1960 per William Dreyer i Claude Bennett. Segons aquests autors, les diferents proteïnes per a formar anticossos es combinen d'atzar o de novembre. En aquells dies ningú podia explicar el mecanisme que es podia emportar a la combinació. El problema era com el cos podia fer bilions diferents. Aquests anticossos solen estar esperant que els virus i bacteris entrin en el cos. De totes elles, només una serà adequada per a combatre i destruir l'invasor.
El dilema és com, en dependre dels gens la formació d'anticossos, que només són 100 000 diferents, poden controlar la formació de diferents anticossos biliónicos. Tonegawa revela aquesta paradoxa.
Els anticossos són produïts per diverses cèl·lules de la sang, anomenades cèl·lules B. En un home adult hi ha al voltant d'un bilió de cèl·lules B i cadascuna és capaç de crear un anticòs d'un tipus especial. El nombre d'anticossos per tant no pot superar el nombre de cèl·lules B.
Els anticossos humans estan formats per quatre cadenes de proteïnes. Dos d'ells són llargs i dos curts. Les cadenes formen una disposició en forma d'I (veure Figura). Les branques d'I són molt variables i són precisament aquestes les que identifiquen a l'enemic. A més a través d'ells s'enllacen a l'invasor. Si estan units, la cua de l'anticòs sofreix canvis i provoca la posada en marxa del sistema immunològic. Llavors el sistema immunològic posa totes les seves armes en acció per a netejar l'estrany.
La part variable de la cadena llarga ve limitada per tres gens: els gens V, D i J. La cadena curta només té gens V i J. En humans hi ha 200 V gens, 20 D gens i 4 J gens.
Les sessions de Tonegawa han revelat que aquests gens es combinen aleatòriament durant el desenvolupament del mamífer. Així es formen milers de parts variables diferents. I com en cada anticòs hi ha quatre parts variables, les combinacions possibles pugen fins al bilió.
Segons el vist, la concessió del Premi Nobel a Tonegawa ha estat molt adequada. No obstant això, en una època en la qual els treballs de recerca es realitzen en grup, sorprèn que només se li atorgui el premi i això és el que ell insistia.
...Trio de químics...
El Premi Nobel de Química ha estat lliurat enguany entre tres persones. Són dos nord-americans (Charles Pedersen i Donald Cram) i un francès (Jean-Marie Lehn). El premi premia el treball realitzat per aquestes tres persones en la identificació de molècules, quan es coneix com a Química "Hoste/Convidat". La identificació de la molècula ha obert un camp de recerca ampli i variat, no sols en química sinó també en biologia, medicina i ciència de materials.
Per això, els químics comprenen com una molècula gegant, com les proteïnes, identifica a una altra i la racciona selectivament amb ella. Els biòlegs també han pogut comprendre com els anticossos identifiquen als antígens. I amb les mateixes bases, els químics han dissenyat sensors per a detectar verins i productes tòxics en el medi ambient. En medicina ha estat possible dissenyar nous medicaments. Les funcions que realitzen els enzims gegants són possibles mitjançant petites molècules sintetitzades en el laboratori.
El concepte d'identificació molecular és fill d'una chiripa. Fa 24 anys, treballant per a la gran companyia química Pedersen Du Pont, va fer un descobriment inesperat. En una de les seves sessions va utilitzar una matèria primera contaminada. Com a resultat de la reacció obtenia un producte lateral juntament amb el producte principal. Com a químic responsable de Peders, es va encarregar d'identificar i abocar el producte lateral per la fregadera. Es va adonar que el compost tenia una estructura molt especial i no convencional. En forma d'anell hi ha 12 àtoms de carboni i 6 d'oxigen, entre els quals hi ha dos àtoms de carboni. Els químics criden ara cicleter o corona èter a aquest anto- laminat.
Quan van començar a estudiar la química d'aquests cicléteres, Pedersen va tenir grans sorpreses.
L'hidròxid sòdic, la sosa càustica, no es dissol en disobantes orgànics com el benzè i l'èter. Però quan Pedersen afegia el seu producte lateral al dissolvent orgànic, l'hidròxid sòdic es dissol íntegrament. Què era el que feia el nou compost?
L'hidròxid sòdic està format per ions de sodi positius i ions d'hidròxid negatius, mentre que les forces electroestàtiques mantenen els ions formant un compost estable. Quan s'afegeix aigua, aquesta trenca les forces electroestàtiques i les molècules d'aigua envolten els ions. Cada sis ions. Així, l'hidròxid sòdic s'escampa en l'aigua "; es dissol amb el llenguatge dels químics. Dissolvents orgànics com el benzè i l'èter no poden trencar les forces electroestàtiques, per la qual cosa no dissolen composts com l'hidròxid sòdic.
No obstant això, el compost de Pedersen és capaç de dissoldre substàncies iòniques. Els seus sis àtoms d'oxigen envolten l'ió sodi de la mateixa manera que el fan sis molècules d'aigua. L'ió sodi es veu com coronat i per això Pedersen va dir als seus nous compostos la corona èter.
Una de les primeres aplicacions de la corona èter va ser la dissolució d'ions com el sodi i el potassi en dissolvents orgànics. Algunes reaccions químiques necessiten aquests metalls per a avançar. Algunes d'elles es produeixen a més només en dissolvents orgànics i la transferència d'ions des de la fase aquosa a la fase orgànica pot ser un problema. Els talls corals donen solució a aquest problema.
Els químics poden sintetitzar èters corals de qualsevol grandària de metall i aprofitar aquesta via per a extreure metalls valuosos de la mescla. La col·locació d'una corona èter específica en un elèctrode pot ser utilitzada per a detectar un determinat metall. Els biòlegs també s'han beneficiat d'aquest descobriment. De fet, han pogut comprendre com travessen les membranes de cèl·lules no aquoses la via d'acció dels antibiòtics i els ions de sodi i potassi, amfibis. En el segon cas, es considera que en les membranes tipus corona èter obren forats perquè aquests ions passin.
Els èters corals no abasten únicament metalls. També poden contenir molècules. En aquest punt entra el segon premiat (Donald Cram) en aquest relat.
Cram és actualment professor de la universitat de Los Angeles a Califòrnia, però quan Pedersen va descobrir èters corals treballava per a Du Pont. Cram es va adonar que la sintetització de la corona i els èter especials permetia separar les molècules quirales. L'única diferència entre aquestes molècules era que una imatge mirall de l'altra era idèntica a altres propietats. La separació de molècules quirales és el que fan els enzims, ja que en els processos bioquímics només una de les molècules quirales és efectiva. Així, va pensar que la corona per mitjà dels èters només podia extreure's un dels components de les mescles quirales i que per aquest camí podia arribar a sintetitzar productes químics, farmacèutics i agroquímics especials.
El laboratori de Cram es dedicava a la producció d'articulos per a 1973. El seu primer èxit va ser la síntesi d'una corona èter capaç de separar els aminoàcids quirales que formen part de les proteïnes.
Ell ha inventat el nom d'host convidat químic. La corona èter seria un hoste i les seves molècules són convidades.
El laboratori de Cram va sintetitzar també altres estructures moleculars que podien complir les funcions de corones èter, en forma d'esferes i semiesferas buides. Són esfèrics i hemiesféricos.
El tercer premiat és una branca més de la Du Pont connection. Jean-Marie Lehn treballava també per a Du Pont, però en una altra branca. A ell se li va ocórrer que la corona bidimensional de Pedersen s'estengués a la tercera dimensió. Per a això va substituir dos àtoms d'oxigen de la corona original per dos àtoms de nitrogen. Mitjançant àtoms de nitrogen va interconnectar dos corones èter entre si obtenint compostos ciclistes. Són els criptanos. Els criptanos extreuen de manera selectiva cations metàl·lics més que èter corona. A més, Lehn ha dissenyat hostalers que identifiquen substàncies biològicament eficients com l'azetikolina neurotransmitente.
Gràcies al treball d'aquests químics no serà possible sintetitzar un enzim en el laboratori, però sí que sintetitzar molècules més petites i senzilles que compleixin les seves mateixes funcions.
...I parella de físics
El Premi Nobel de Física d'enguany ha sorprès una mica els ambients científics. El problema no és que Georg Bednorz i Alex Müller no valguin la pena per la seva destacada labor sobre els superconductors, perquè tots diuen que valen la pena. La cullera és la rapidesa.
Bednorz i Müller han estat premiats per elevar la barrera de conducció dels superconductors en 12 °C. Aquest descobriment va tenir lloc a principis de 1986 i no es va publicar fins a setembre del mateix any. Per tant, el Premi Nobel ha estat rebut a penes un any després de la publicació dels seus resultats. Aquest fet és sorprenent, ja que l'Acadèmia Sueca de Ciències, amb la intenció de ser molt prudent i rigorós, deixa dècades fins que premia un descobriment. Normalment, un progrés zeintífico triga anys a tenir una gran acceptació i això és el que espera l'Acadèmia Sueca.
Bednorz i Müller treballen en el laboratori de l'IBM de Zurich i és de destacar que el Premi Nobel de Física de l'any passat ha estat atorgat per Gerd Binning i Heinrich Rohrer del mateix laboratori. Aquest fet és un senyal que la recerca capdavantera s'ha desplaçat de la universitat als laboratoris de grans empreses transnacionals.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
