Introducció, premis nobels (2013)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Rovira y Virgili (URV)
Grado Bioquímica y Biología Molecular - 1º curso
Asignatura Bioquímica
Año del apunte 2013
Páginas 8
Fecha de subida 30/03/2015
Descargas 2
Subido por

Vista previa del texto

Els premis Nobel i la bioquímica El Premi Nobel Cada any, des de 1901 el Premi Nobel ha estat guardonat pels seus èxits en física, química, fisiologia o medicina, literatura i la pau. El Premi Nobel és un guardó internacional administrat per la Fundació Nobel a Estocolm, Suècia. El 1968, el Banc de Suècia va establir el Premi Sveriges Riksbank en Ciències Econòmiques en memòria d'Alfred Nobel, fundador del Premi Nobel. Cada premi consisteix en una medalla, un diploma personal i un premi en efectiu.
Qui tria els guanyadors del Premi Nobel? En la seva última voluntat i testament, Alfred Nobel va designar específicament a les institucions responsables estableixen els premis: • La Reial Acadèmia Sueca de Ciències per al Premi Nobel de Física i Química.
• Institut Karolinska per al Premi Nobel de Fisiologia o Medicina.
• L'Acadèmia Sueca per al premi Nobel de literatura.
• Un comitè de cinc persones que seran elegides pel Parlament noruec (Storting) per al Nobel de la Pau.
• El 1968, el Sveriges Riksbank establir el Premi Sveriges Riksbank en Ciències Econòmiques en Memòria d'Alfred Nobel. La Reial Acadèmia Sueca de les Ciències ha donat a la tasca de seleccionar el Premi Nobel d'Economia a partir de 1969.
“Premis Nobel en Fisiologia i medicina” Temari 1. Introducció a la bioquímica.
1974: "Pels seus descobriments sobre l'organització estructural i funcional de la cèl·lula" 2. Estructura de les proteïnes.
1999: "Pel descobriment que les proteïnes tenen senyals intrínseques que governen el seu transport i localització en la cèl·lula " 1991: "Pels seus descobriments sobre la funció dels canals iònics en les cèl·lules individuals" 3. Enzims.
1955: "Pels seus descobriments sobre la naturalesa i manera d'acció dels enzims d'oxidació" 4. Genètica.
2009: "Pel descobriment de com els cromosomes són protegits pels telòmers i l'enzim telomerasa " 2007: "Pels seus descobriments de principis per introduir modificacions genètiques específiques en ratolins mitjançant l'ús de cèl·lules mare embrionàries " 2006: "Pel descobriment del ARN d’interferència - silenciament gènic per ARN de doble cadena" 2002: "Pels seus descobriments sobre la" regulació genètica del desenvolupament d'òrgans i mort cel·lular programada " 1983: "Pel seu descobriment d'elements genètics mòbils" 1978: "Pel descobriment dels enzims de restricció i la seva aplicació als problemes de molecular genètica " 1968: "Per la seva interpretació del codi genètic i la seva funció en la síntesi de proteïnes" 1962: "Pels seus descobriments sobre l'estructura molecular dels àcids nucleics i la seva importància per a la transferència d'informació en matèria viva " 1959: "Pel seu descobriment dels mecanismes de la síntesi biològica de l'àcid ribonucleic i l'àcid desoxiribonucleic " 5. Introducció al metabolisme.
1998: "Pels seus descobriments sobre l'òxid nítric com una molècula de senyalització al sistema cardiovascular " 1994: "pel descobriment de les proteïnes G i el paper d'aquestes proteïnes en la transducció de senyals en cèl·lules " 1992: "Pels seus descobriments sobre la fosforilació de proteïnes reversible com biològic mecanisme de regulació " 1971: "Pels seus descobriments sobre els mecanismes de l'acció de les hormones" 6. El flux energètic.
7. Cadena respiratòria i fosforilació oxidativa.
8. Cicle dels àcids tricarboxílics.
1953: "Pel seu descobriment del cicle de l'àcid cítric" "Per el descobriment del coenzim A i la seva importància per al metabolisme intermediari" 9. Metabolisme glucídics.
1947: "Pel seu descobriment del curs de la conversió catalítica del glicogen" 10. Metabolisme lipídica.
1985: "Pels seus descobriments sobre la regulació del metabolisme del colesterol" 1982: "Pels seus descobriments sobre les prostaglandines i relacionat biològicament actiu substàncies " 1964: "Pels seus descobriments sobre el mecanisme i la regulació del colesterol i metabolisme d'àcids grassos " 11. Metabolisme dels aminoàcids.
“Premis Nobel en Química” Temari 1. Introducció a la bioquímica.
2003: "Pels seus descobriments relatius a canals a les membranes cel·lulars" 2. Estructura de les proteïnes.
2002: "Per al desenvolupament de mètodes per a la identificació i l'anàlisi de l'estructura de la diversitat biològica macromolècules " 1982: "Pel seu desenvolupament de la microscòpia electrònica cristal·logràfica i la seva elucidació estructural de proteïnes biològicament importants nucleics àcid-complexos " 1962: "Pels seus estudis de les estructures de les proteïnes globulars" 1958: "Pel seu treball sobre l'estructura de les proteïnes, especialment la de la insulina" 1955: "Pel seu treball sobre els compostos de sofre bioquímicament importants, sobretot per a la primera síntesi d'una hormona polipeptídica " 1948: "Per les seves investigacions en l'electroforesi i anàlisi de adsorció, especialment pels seus descobriments respecte a la naturalesa complexa de les proteïnes del sèrum " 3. Enzims.
1972: "Pels seus treballs sobre la ribonucleasa, especialment en relació amb la connexió entre l'aminoàcid seqüència i la conformació biològicament activa " "Per la seva contribució a la comprensió de la relació entre l'estructura química i activitat catalítica del centre actiu de la molècula de ribonucleasa " 1975: "Pels seus treballs sobre l'estereoquímica de reaccions catalitzades per enzims" 1957: "Pel seu treball sobre nucleòtids i coenzims nucleòtids" 1946: "Pel seu descobriment que els enzims poden ser cristal·litzat" "Per a la seva preparació d'enzims i proteïnes del virus en una forma pura" 4. Genètica.
2009: "Per als estudis de l'estructura i funció del ribosoma".
1993: "Per les seves contribucions a l'evolució dels mètodes basats en l'ADN dins de la química" "Per la seva invenció de la reacció en cadena de la polimerasa (PCR)" "Per les seves contribucions fonamentals a la creació d'oligonucleòtids basats en sitedirected mutagènesi i el seu desenvolupament per a estudis de proteïnes " 1989: "Pel descobriment de les propietats catalítiques de RNA" 1980: "Pels seus estudis fonamentals de la bioquímica dels àcids nucleics, amb especial respecte a ADN recombinant " "Per la seva contribució relativa a la determinació de seqüències de bases dels àcids nucleics" 5. Introducció al metabolisme.
2012: "Per als estudis de receptors acoblats a proteïna G6. El flux energètic.
1997: "Per la seva elucidació del mecanisme subjacent a la síntesi enzimàtica de trifosfat d'adenosina (ATP) " "Per al primer descobriment d'un enzim transportadora de ions, Na +, K +-ATPasa" 7. Cadena respiratòria i fosforilació oxidativa.
1988: "Per a la determinació de l'estructura tridimensional d'una reacció fotosintètica centre " 1978: "Per la seva contribució a la comprensió de la transferència d'energia biològica a través de la formulació de la teoria quimiosmòtic " 8. Cicle dels àcids tricarboxílics.
9. Metabolisme glucídics.
1970: "Pel seu descobriment dels nucleòtids de sucre i la seva funció en la biosíntesi de hidrats de carboni " 196: "Per les seves investigacions sobre l'assimilació de diòxid de carboni a les plantes" 10. Metabolisme lipídica.
11. Metabolisme dels aminoàcids.
2004: "Pel descobriment de la degradació de proteïnes intervinguda per ubiquitina" El Premi Nobel de Química 1993 La Reial Acadèmia Sueca de les Ciències atorga aquest any el Premi Nobel de Química a: Michael Smith Canadà, per les seves contribucions fonamentals a la creació d'oligonucleòtids basada en la mutagènesi dirigida a lloc i el seu desenvolupament per a estudis de proteïnes.
Kary B. Mullis EUA, per la seva invenció de la reacció en cadena de la polimerasa (PCR) Reacció en Cadena de la Polimerasa El mètode de PCR - una màquina copiadora per molècules d'ADN Molècules d'ADN poden ser produïdes en massa a partir de quantitats molt petites de material amb PCR. Descobriment Kary Mullis 'permet al químic imitar a la cèl·lula en el propi procés natural de la replicació de l'ADN en un tub d'assaig. Ara s'ha tornat molt més fàcil de caracteritzar i comparar el material genètic d'individus diferents i organismes.
El mètode de la PCR ja de gran utilitat En el mètode de Mullis, la tecnologia genètica ha guanyat una nova eina. La seqüenciació de l'ADN, per exemple, en la HUGO (Human Genome Organization), el qual té com a objectiu conèixer cada codi individual d'ADN en el material genètic humà, s'ha simplificat enormement. Ja hi moltes aplicacions mèdiques. Com que quantitats molt petites de estrany ADN pot ser detectat, el diagnòstic i l'anàlisi de, per exemple, virus (com ara el VIH) en mostres clíniques es pot fer molt ràpidament.
ADN de restes fòssils pot ser produït en massa per PCR. Els investigadors han tingut èxit en l'amplificació de material genètic d'insectes atrapats en ambre que es van extingir fa més de 20 milions d'anys.
A la PCR la policia té un mètode de presa d'empremtes dactilars nou i molt fiable, ja que el contingut d'ADN pot analitzar des d'una sola gota de sang o d'un sol pèl en el lloc d'un crim.
- Així que tractaré d'explicar com va ser que vaig inventar la reacció en cadena de la polimerasa.
- No es preocupi sobre ell.
- Crec que es pot entendre el que se sent en fer PCR sense seguir els detalls.
El 1953, quan Jim Watson i Francis Crick van publicar l'estructura de l'ADN (Nobel 1962), jo tenia vuit anys.
 Adolescent: No em cansava de jugar en els laboratoris. Durant les vacances d'estiu de Geòrgia Tech, Al Montgomery i jo vam construir un laboratori de síntesi orgànica en un galliner vell a la vora de la ciutat on vam fer productes químics de recerca per vendre. La majoria d'ells eren nocius o explosius. Ningú més en volia fabricar, alguna gent els volia, pel que la seva producció es va convertir en el nostre domini. No vam patir avorriment. Vam fer prou diners per comprar nous equips. Max Gergel, que dirigia Columbia Organic Chemicals Company, i que era un home extraordinàriament bo, ens va encoratjar a comprar la major part dels nostres productes, que ell revenia. No hi va haver reguladors del govern per sufocar els nostres esforços incipients, i va ser una edat d'or, però no ens vam adonar. Vam aprendre molt de la química orgànica.
 Graduat: En el moment en què vaig deixar Geòrgia Tech per a estudis de postgrau en bioquímica a la Universitat de Califòrnia a Berkeley, el codi genètic havia estat resolt. L’ADN encara no m'interessava. Jo estava emocionat per molècules. L’ADN abans de PCR era llarg i fibrós, en realitat no era gens molecular. Sis anys al departament de bioquímica no va canviar la meva ment sobre l'ADN, però sis anys a Berkeley ma van canviar d'opinió sobre gairebé tota la resta.
 Durant la seva formació de post-grau (Berkeley): Vaig prendre cursos d'astrofísica en lloc de la biologia molecular, que vaig pensar que podria aprendre dels meus amics biòlegs moleculars. Vaig publicar el meu primer article científic a la revista Nature, el 1968. Era una hipòtesi sophomoric astrofísic anomenat "El significat cosmològic de la inversió del temps." Crec que en Nature encara s'avergonyeixen de la publicació, però era immensament útil per a mi quan va arribar el moment del meu examen de qualificació.
 Període de doctorat (Berkeley): Vaig decidir esdevenir un neuroquímic. Joe va ser el mestre de molècules microbianes de transport de ferro. No es va fer així en la majoria dels laboratoris, on el cap del laboratori preferiria que l’ajudessis a avançar en la seva carrera mitjançant l'elaboració d'alguns dels seus treballs. No és així amb Neilands. Mentre jo escrivia una tesi, va obtenir un títol, ell no li importava tant com jo, i em vaig quedar al seu laboratori feliçment, seguint la meva pròpia curiositat, encara que em va portar a cursos de música, durant el temps que Joe pensava que podria sortir-se amb la seva. El departament va pagar-me un fantàstic mes dels NIH, i finalment, Joe sabia que hauria de marxar.
      1972. Kansas (seguint la seva dona): o Escriptor--> no te prou formació---> busca feina com a científic: o Facultat de medicina: aprèn biologia humana per primera vegada.
Torna a Berkeley: o Treballa en un restaurant o Universitat de California: hi va haver un seminari que descriu la síntesi i la clonació d'un gen de la somatostatina. Això em va impressionar. Per primera vegada em vaig adonar que les peces importants d'ADN podrien ser sintetitzats químicament i que probablement devia ser molt emocionant. Vaig començar a estudiar la síntesi d'ADN a la biblioteca. I vaig començar a buscar una feina fent les molècules d'ADN.
Cetus el lloga al 1979: o sintetitza DNA i milloren mètodes de síntesi de DNA o Vaig començar a jugar amb els oligonucleòtids per saber el que podien fer.
Començava a pensar a fer alguns experiments on un oligonucleotide hibridat a un lloc específic podria ser estès per DNA polymerase en presència de només trifosfats de dideoxynucleoside. Raonava que si un dels trifosfats de dideoxynucleoside en cada un de quatre alíquotes d'una reacció era radioactiu llavors una anàlisi de les alíquotes en un gel podria indicar quin del dideoxynucleoside havien afegit els trifosfats a l'oligonucleotide hibridat i per això que la base era adjacent als tres principal extrem|final de l'oligonucleotide.
El que necessitava fer aquest treball era algun mètode d'alçar la concentració relativa del lloc específic d'interès. El que necessitava era PCR, però no havia considerat aquella possibilitat.
Una nit de divendres que estava conduint: Donat que els oligonucleotides no costa gaire obtenir-los, el més senzill seria posar-ne 2, un es lligaria a una cadena de DNA i l'altre a l'altra, amb els seus extrems 3‘ adjacents a la base oposada de parell de bases en qüestió. Si d'un se'n feia més llarg que l'altre llavors els seus productes d'ampliació podrien ser separats en un gel l'un de l'altre i un podria actuar com a control per a l'altre. Els anava a haver de separar en un gel de tota manera de l'excés gran de nucleoside triphosphate radioactiu. El que espero veure és que un d'ells triaria cap amunt d'un nucleòtid radioactiu i l'altre triaria cap amunt del seu complement. Unes altres combinacions indicarien que alguna cosa havia sortit malament. No era un control perfecte, però no exigiria gaire esforç. Era aproximadament portar-me a PCR.
 Animat per el meu progrés en l'experiment mental continuava pensant sobre això i sobre les coses que podrien sortir malament: I si hagués trifosfats desoxinucleósidos a la mostra d'ADN, per exemple? Què passaria? PCR "Estimat Thor!", Vaig exclamar. Jo havia resolt els problemes més molestos en la química de l'ADN en un sol raig. Abundància i distinció.
Amb dos oligonucleòtids, ADN polimerasa, i els quatre nucleosidetriphosphates vaig poder fer tant d'una seqüència d'ADN com jo volia i podia fer en un fragment d'una mida específic que podia distingir fàcilment. D'alguna manera, vaig pensar, havia de ser una il · lusió. En cas contrari, podria canviar la química de l'ADN per sempre. En cas contrari, em faria famós. Era massa fàcil.
Algú més podria haver-ho fet i segurament hagués sentit parlar d'ell. Estarem fent tot el temps.
En què estava fallant a veure? "Jennifer, desperta. M'ha passat una cosa increïble".
IDEA BRILLANT + PERSEVERÀNCIA Al setembre vaig fer el meu primer experiment. M'agrada provar les possibilitats més fàcils primer. Així que una nit em vaig posar: - ADN humà i els encebadors de factor de creixement nerviós en un tub amb tap de rosca amb una junta tòrica i una tapa de color púrpura.
- Ho vaig bullir durant uns pocs minuts, es va refredar, afegir aproximadament 10 unitats d'ADN polimerasa, tanca el tub i es va deixar a 37 °.
Era exactament la mitjanit del nou de setembre.
Al migdia del dia següent vaig anar al laboratori per prendre una mostra de 12 hores. No hi havia cap signe de bromur d'etidi de les bandes de 400 pb. Podria haver esperat altres cent anys ja que no tenia idea del que podria ser les taxes absolutes.
Finalment, em vaig retirar de la idea de començar amb l'ADN humà, ni tan sols estava absolutament segur que la seqüència de Genentech del Nature que vaig fer servir era d'un sol exó. Em vaig instal·lar en un objectiu de proporcions més modestes, un breu fragment d'pBR322, un plasmidi purificat.
El primer experiment amb èxit va tenir lloc el 16 de desembre.
...