physics4u - Αμερικανός κέρδισε το Νόμπελ Χημείας 2006 για τις μελέτες της μοριακής βάσης της μεταγγραφής των γονιδίων

Ο αμερικανός Roger Kornberg, 59 ετών σήμερα και γιος ενός άλλου νομπελίστα, κέρδισε το Νόμπελ Χημείας του 2006 γιατί έδειξε πώς αντιγράφονται οι γονιδιακές πληροφορίες στα ευκαριωτικά κύτταρα, μια διαδικασία βασική στους βιολογικούς μηχανισμούς. Είναι ένας μηχανισμός για την ίδια την ανάπτυξη των κυττάρων, άρα και για την ίδια τη ζωή. Εάν δεν λειτουργεί η διαδικασία αντιγραφής πεθαίνουμε ή αρρωσταίνουμε, τόνισε ο Per Ahlberg, ένα μέλος της Επιτροπής Νόμπελ για τη Χημεία.

Συγκεκριμμένα η ανακάλυψη του Kornberg έδειξε πώς το DNA, που έχει περιγραφεί ως σιωπηλός χάρτης, "διαβάζεται" από το RNA και μετατρέπεται σε μια πρωτεΐνη μέσα σε ένα κύτταρο. Αξιοποιώντας την σύγχρονη κρυσταλλογραφία Kornberg ουσιαστικά φωτογράφισε τη δημιουργία του RNA από το DNA σε τέτοια ανάλυση ώστε να είναι δυνατόν να μελετηθούν οι αλληλεπιδράσεις των μορίων, που εμπλέκονται στη μεταγραφή.

Ήταν δε το τρίτο Νόμπελ που δόθηκε σε αμερικανούς φέτος, μετά το Νόμπελ Ιατρικής και Φυσικής, ενώ ήταν ο 5ος αμερικανός που βραβεύεται το 2006. Tο 2004, επτά στους 10 βραβευθέντες των Nόμπελ Ιατρικής, Φυσικής, Χημείας και Οικονομίας ήταν Αμερικανοί, ενώ κατά το 2005, το αντίστοιχο ποσοστό ήταν πέντε στους δέκα.

Ο Kornberg, μέλος της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Στάνφορντ, διαλεύκανε έναν βασικό μηχανισμό με τον οποίο τα κύτταρα παράγουν πρωτεΐνες με βάση τις πληροφορίες των γονιδίων. Επί 20 χρόνια, ο Kornberg μελετούσε τη "μοριακή βάση της ευκαρυωτικής μετεγγραφής", αναφέρει η ανακοίνωση της Ακαδημίας.

Η μεταγραφή των πληροφοριών, που είναι γραμμένες στα γονίδια, για την παραγωγή των πρωτεϊνών γίνεται πρώτα με την αντιγραφή τους σε μόρια mRNA με σκοπό να μεταφερθούν έξω από τον πυρήνα του κυττάρου.. Οι μελέτες του αφορούν την ομάδα των ευκαρυωτικών οργανισμών, όπως είναι τα ζώα, τα φυτά και οι μύκητες που διαθέτουν κυτταρικό πυρήνα, ενώ τα βακτήρια που δεν έχουν πυρήνα είναι προκαρυωτικοί οργανισμοί.

Μόλις το 2001, ο Kornberg δημοσίευσε κρυσταλλογραφικές εικόνες της μεταγραφής εν δράσει, τόσο λεπτομερείς ώστε διακρίνονται ακόμα και μεμονωμένα άτομα.

Αν η διαδικασία της μεταγραφής δεν γίνει σωστά (οι γνωστές διαταραχές αντιγραφής) τότε έχουμε πολλές ασθένειες, όπως είναι ο καρκίνος, οι καρδιοπάθειες και ορισμένες φλεγμονές. Οι επιστήμονες αναμένεται να αξιοποιήσουν τις γνώσεις που αποκτήθηκαν από την εργασία του για να ανοίξει ο δρόμος για νέες θεραπείες, όπως είναι με τα βλαστικά κύτταρα. Επίσης, ανοίγει ο δρόμος για φάρμακα για ασθένειες που προκύπτουν από μεταγραφικές δυσλειτουργίες (καρκίνος αλλά και ορισμένες καρδιοπάθειες), αντίδοτα για ουσίες που σκοτώνουν αναστέλλοντας τη μεταγραφή (όπως αυτές που υπάρχουν σε δηλητηριώδη μανιτάρια), όπως επίσης και για τον έλεγχο της μεταγραφής στα βλαστικά κύτταρα. Η τελευταία αυτή εφαρμογή θα μπορούσε να είναι ανυπολόγιστης αξίας, καθώς στα βλαστικά κύτταρα έχουν εναποτεθεί οι ελπίδες μας για τη θεραπεία πολλών ασθενειών, από τον διαβήτη ως τις νευροεκφυλιστικές νόσους και από τις ηπατοπάθειες ως τις οφθαλμικές παθήσεις.

Το βραβείο του Kornberg ήρθε μετά από 47 χρόνια αφότου ο πατέρας του Αρθούρος δέχτηκε το Νόμπελ Ιατρικής του 1959 για την εργασία πάνω στα γονίδια. Δηλαδή, για μελέτες για το πώς οι γενετικές πληροφορίες μεταδίδονται από ένα μόριο DNA σε ένα άλλο, εξασφαλίζοντας έτσι ότι το DNA θα διπλασιαστεί πριν από τη διαίρεση του κυττάρου με τρόπο ώστε τα δύο θυγατρικά κύτταρα να διαθέτουν και πάλι ολόκληρη τη γενετική πληροφορία. Ο αδελφός του Thomas Kornberg είναι αναπτυξιακός βιολόγος στο πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Σαν Φρανσίσκο.

Επίσης, είναι το όγδοο ζευγάρι γονέα - παιδιού που βραβεύεται με Νόμπελ συνεχίζοντας έτσι την οικογενειακή παράδοση των επιστημονικών βραβείων. Συνολικά, έξι ζευγάρια πατεράδων - γιων, δύο ζευγάρια μητέρων - κοριτσιών, τέσσερα παντρεμένα ζευγάρια και δύο αδέρφια έχουν τιμηθεί με Νόμπελ από τότε που ξεκίνησε ο θεσμός το 1901.

Άλλα διάσημα ζευγάρια είναι ο Πιερ Kιουρί και η κόρη του Iρέν, που κέρδισαν βραβεία Nόμπελ Φυσικής και Xημείας αντίστοιχα, ενώ η Mαρί Kιουρί, σύζυγος του Πιερ και η μητέρα της Iρέν βραβεύτηκε με δύο Nόμπελ, της Xημείας και της Φυσικής.

Ο σουηδός εκπρόσωπος της Ακαδημίας Επιστημών για τη Χημεία, ανέφερε ότι δεν εξεπλάγη για τα βραβεία που σαρώνουν οι Αμερικανοί, γιατί σε δύο πράγματα η Ευρώπη υπολείπεται της Αμερικής: στις φιλοδοξίες και τα κονδύλια. "Ένα σύστημα επιχορηγήσεων μέσα στο οποίο μπορείς να επιζήσεις κάνοντας επιστήμη, χωρίς καμία δημοσίευση για μακρά χρονική περίοδο, δεν είναι βεβαίως αυτό που έχουμε στη Σουηδία και πιθανώς και σε άλλες χώρες", επεσήμανε.

"Πέρα από το μέγεθος της κρατικής οικονομικής ενίσχυσης στην επιστήμη, πρέπει να λάβουμε υπόψη το μέγεθος του ανθρώπινου δυναμικού", δήλωσε για το ίδιο θέμα ο φετινός νικητής του βραβείου Νόμπελ Χημείας, Roger Kornberg. "Υπάρχουν πολλοί εξαιρετικοί επιστήμονες, όπως γνωρίζετε και αλλού. Αλλά ο αριθμός τους στις Ηνωμένες Πολιτείες είναι πολύ μεγάλος".

Το βραβείο περιλαμβάνει ένα χρυσό μετάλλιο και μια επιταγή 10 εκατομμυρίων σουηδικών κορωνών, περίπου 1,1 εκατομμύρια ευρώ. Θα απονεμηθούν στη διάρκεια τελετών στη Στοκχόλμη και το Όσλο στις 10 Δεκεμβρίου.

Άλλοι δύο αμερικανοί πήραν Νόμπελ Ιατρικής για την διαλεύκανση του βασικού για την επιβίωση των κυττάρων (και κατ' επέκταση των οργανισμών) μηχανισμού που ονομάζεται παρέμβαση RNA (RNA interference, RNAi). Οι νομπελίστες - που είναι σχετικά νεαροί επιστήμονες αφού δεν έχουν συμπληρώσει τα 50 χρόνια της ζωής τους - είναι ο Αντριου Φάιρ του Πανεπιστημίου Στάνφορντ και ο Κρεγκ Μέλο του Πανεπιστημίου της Μασαχουσέτης.

Μέσω της παρέμβασης RNA, το κύτταρο επιλέγει το είδος των πρωτεϊνών που θα συνθέσει. Με άλλα λόγια πρόκειται για έναν ζωτικό μηχανισμό (αφού εξασφαλίζει τόσο την εύρυθμη λειτουργία του κυττάρου όσο και την προστασία του από ιούς) ο οποίος παρέμενε άγνωστος στους επιστήμονες με αποτέλεσμα αυτοί να μην μπορούν να εξηγήσουν πειραματικά αποτελέσματα.

Οι δύο βραβευθέντες όχι μόνο εξήγησαν τα δικά τους μη αναμενόμενα αποτελέσματα αλλά έγιναν και πρωτοπόροι στην αξιοποίηση του μηχανισμού για ερευνητικούς σκοπούς. Η παρέμβαση RNA χρησιμοποιείται πια ευρέως σαν ένα εργαλείο ακριβείας για τον έλεγχο της έκφρασης των γονιδίων. Σήμερα, περισσότερες από 23 φαρμακευτικές εταιρείες αξιοποιούν τον μηχανισμό για την ανάπτυξη εξειδικευμένων φαρμάκων για μολυσματικές ασθένειες, αλλά και καρκίνο και καρδιοπάθειες. Σύμφωνα δε με εκτιμήσεις οικονομικών αναλυτών, ο κύκλος εργασιών της «βιομηχανίας της παρέμβασης RNA» ανήλθε το 2004 σε ένα δισεκατομμύριο δολάρια.

Μόνο 33 γυναίκες έχουν πάρει Νόμπελ

Όπως παλιά έτσι και φέτος ανάμεσα στους βραβευθέντες με Νόμπελ δεν υπάρχει καμία γυναίκα. Φαίνεται ότι ο αποκλεισμός των γυναικών από τα Nόμπελ τείνει να γίνει καθεστώς με ελάχιστες εξαιρέσεις, αφού στην μακρά ιστορία των βραβείων, που διαρκεί 105 ολόκληρα χρόνια, έχουν τιμηθεί συνολικά 763 άτομα, εκ των οποίων μόλις 33 ήταν γυναίκες, δηλαδή ποσοστό 3%.

Στην απονομή του Nόμπελ Xημείας η Σουηδική Aκαδημία αγνόησε και πάλι τις γυναίκες, που συνολικά το έχουν πάρει μόλις τρεις φορές, ενώ έχουν περάσει 42 χρόνια από την τελευταία απονομή του σε γυναίκα. Η τελευταία γυναίκα που κέρδισε το βραβείο Nόμπελ στη Φυσική, το οποίο απονεμήθηκε σε γυναίκες μόλις δύο φορές στην ιστορία του, ήταν η Aμερικανίδα Mαρία Mάγιερ το 1963, ενώ ένα χρόνο αργότερα απονεμήθηκε το Nόμπελ Xημείας στην Bρετανίδα Nτόροθι Xόντγκιν.

Στην Iατρική, η Aμερικανίδα Λίντα Mπακ ανέτρεψε κάπως τα δεδομένα, αφού έλαβε το βραβείο πρόπερσι. Ήταν η έβδομη γυναίκα που έλαβε το Nόμπελ Iατρικής και η πρώτη από το 1995, όταν η Γερμανίδα Kρίστιαν Bόλχαρντ το μοιράστηκε με δύο άντρες συναδέλφους της.

Αλλά μερικοί από τους πρώτους παραλήπτες των Nόμπελ ήταν γυναίκες: η Γαλλίδα Mαρία Kιουρί μοιράστηκε το Nόμπελ Φυσικής το 1903 και το βραβείο Xημείας οκτώ χρόνια αργότερα. Η κόρη της, Iρέν Kιουρί, μοιράστηκε το βραβείο Xημείας με τον σύζυγό της το 1935.

Το Nόμπελ Οικονομίας δεν έχει απονεμηθεί ποτέ σε γυναίκα. Στη Λογοτεχνία τα πράγματα είναι ελαφρώς καλύτερα. Το Nόμπελ Λογοτεχνίας έχει απονεμηθεί συνολικά σε δέκα γυναίκες. Για πρώτη φορά απονεμήθηκε στη Σουηδέζα Σέλμα Λέιτζερλοφ το 1909 και τελευταία πρόπερσι, στην Aυστριακή Eλφρίντε Γέλινεκ.

Δώδεκα γυναίκες έχουν κερδίσει το Nόμπελ Eιρήνης, ανάμεσα στις οποίες η μητέρα Tερέζα το 1979, η Iρανή Σιρίν Eμπάντι το 2003 και η μαχητική οικολόγος Oυανγκάρι Mαθάι, υφυπουργός Περιβάλλοντος και Φυσικών Πόρων της Kένυας, το 2004.

Τα βραβεία εμπνεύστηκε ο Άλφερντ Mπέρναρντ Nόμπελ, χημικός από τη Σουηδία, ο οποίος εφηύρε τη δυναμίτιδα και αργότερα ένα εκρηκτικό που χρησιμοποιείται για τη γόμωση των όλμων.

Έως σήμερα, τα βραβεία έχουν απονεμηθεί σε 763 άτομα και 18 οργανώσεις, που έχουν λάβει το Nόμπελ Eιρήνης.

Ο νεότερος νικητής των βραβείων, μέχρι σήμερα, είναι ο Λόρενς Mπραγκ, ο οποίος ήταν 25 χρόνων όταν έλαβε το Nόμπελ στη Φυσική το 1915 μαζί με τον πατέρα του.

Ο γηραιότερος νικητής, μέχρι σήμερα, είναι ο Pέμοντ Nτέιβις που ήταν σχεδόν 88 ετών όταν απέσπασε το Nόμπελ στη Φυσική το 2002.

Ο Λάινους Πόλινγκ είναι ο μόνος άνθρωπος που έχει κερδίσει δύο ανόμοια βραβεία Nόμπελ (Xημείας 1954, Eιρήνης 1962), ενώ τρία ακόμη πρόσωπα έχουν τιμηθεί με Nόμπελ δύο φορές: H Mαρία Kιουρί (Φυσικής 1903, Xημείας 1911), ο Tζον Mπαρντίν (Φυσικής 1956 - 1972) και ο Φρέντερικ Σάνγκερ (Xημείας 1958 - 1980).

Επίσης, έχουμε 6 ζευγάρια πατέρα γιου που κέρδισαν το βραβείο Νόμπελ.

Σε τέσσερις περιπτώσεις τα Nόμπελ απέσπασαν παντρεμένα ζευγάρια, σε μία πατέρας και κόρη, σε μία μητέρα και κόρη και σε μία 2 αδέλφια.

Πρόσθετες πληροφορίες: Σουηδική Ακαδημία Επιστημών, ΒΗΜΑ, Ημερησία