ΒΡΑΒΕΙΟ ΝΟΜΠΕΛ ΧΗΜΕΙΑΣ 2009

ΣΟΥΗΔΙΚΗ ΒΑΣΙΛΙΚΗ ΑΚΑΔΗΜΙΑ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ:

Το βραβείο Νόμπελ Χημείας για το 2009 απονέμεται από κοινού
στους Venkatraman Ramakrishnan, Thomas A. Steitz και Ada E. Yonath

Για
“τις μελέτες πάνω στη δομή και στη λειτουργία του ριβοσώματος”
“for studies of the structure and function of the ribosome”

 

Το Βραβείο Νόμπελ Χημείας του 2009 απονεμήθηκε στους παραπάνω τρείς επιστήμονες για τις μελέτες τους που αφορούσε τη δομή και λειτουργία του ριβοσώματος. Οι τρείς ερευνητές Ramakrishnann, Steitz και Yonath έδειξαν με τις έρευνές τους πώς είναι το ριβόσωμα και πώς λειτουργεί σε ατομικό επίπεδο. Οι τρείς ερευνητές χρησιμοποίησαν κρυσταλλογραφία ακτίνων-Χ για να καταγράψουν τη θέση του καθενός ξεχωριστά ατόμου από τις εκατοντάδες χιλιάδες άτομα που συνιστούν το ριβόσωμα.
Τα ριβοσώματα βιοσυνθέτουν πρωτεΐνες: αιμοσφαιρίνη (για μεταφορά οξυγόνου), αντισώματα του ανοσοποιητικού συστήματος, ορμόνες όπως η ινσουλίνη, το καλλαγόνο του δέρματος, ή ένζυμα που διασπούν τα σάκχαρα. Υπάρχουν δεκάδες χιλιάδες πρωτεΐνες στο ανθρώπινο σώμα, όπως και σε άλλα βιολογικά συστήματα.
Οι πρωτεΐνες είναι μεγάλα βιομόρια που παίζουν ακρογωνιαίο ρόλο σε όλα τα βιολογικά συστήματα.
Τα ριβοσώματα είναι μικρά κοκκώδη σωματίδια στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου, όπου πραγματοποιείται η πρωτεΐνική σύνθεση, δηλαδή η συνένωση αμινοξέων μέσω των οδηγιών του DNA για την παραγωγή πρωτεϊνών.
Τη διαδικασία αυτή επιτελούν τα RNA (ριβοζονουκλεϊνικά οξέα), που έχουν πολύ μικρότερο μοριακό βάρος από το DNA και είναι μονόκλωνα αντί δίκλωνα.
Κατά τη μεταφορά της γενετικής πληροφορίας πραγματοποιούνται τρεις θεμελιώδεις διεργασίες: αντιγραφή, μεταγραφή και μετάφραση.
Η αντιγραφή των DNA είναι μια διαδικασία που καταλύεται από ένζυμα. Η διπλή έλικα του DNA ξετυλίγεται εν μέρει και καθώς οι κλώνοι απομακρύνονται, οι νουκλεοβάσεις εκτείθενται και νέα νουκλεοτίδια αρχίζουν να σχηματίζονται σε κάθε κλώνο με συμπληρωματικό τρόπο. Τα mRNA (messenger RNA) λειτουργούν ως εκμαγείο με τα οποία μεταφέρεται η γενετική πληροφορία (γονιδιακές περιοχές ή προαγωγές περιοχές) που έχουν μεταγράψει από τα DNA.
Η μεταγραφή είναι η διαδικασία κατά την οποία οι γενετικές πληροφορίες του DNA μεταφέρονται στα διάφορα είδη RNA. Στη συνέχεια οι πληροφορίες μεταφέρονται έξω από τον πυρήνα, στα ριβοσώματα, συστατικό των οποίων αποτελούν τα ριβοσωμικά RNA (rRNA, ribosome RNA), όπου πραγματοποιείται η πρωτεϊνική σύνθεση.
Η μετάφραση είναι η διαδικασία κατά την οποία οι γενετικές πληροφορίες αποκωδικοποιούνται και χρησιμοποιούνται στη βιοσύνθεση των πρωτεϊνών. Κάθε συγκεκριμένη ακολουθία τριών ριβονουκλεοτιδίων (κωδικόνιο) είναι χαρακτηριστική για κάθε αμινοξύ. Το μήνυμα που μεταφέρεται από το mRNA αναγνωρίζεται από το tRNA(μεταφορικό RNA, transport RNA) με τη διεργασία που αποκαλείται μετάφραση. Υπάρχουν 61 διαφορετικά tRNA που αντιστοιχούν σε 61 κωδικόνια και προσδιορίζουν ένα αμινοξύ. ‘Οταν ολοκληρωθεί η σύνθεση της πρωτεΐνης, εμφανίζεται ένα κωδικόνιο που σηματοδοτεί το τέλος της διαδικασία και η πρωτεΐνη απελευθερώνεται από το ριβόσωμα.

ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΑ
Venkatraman Ramakrishnan, Αμερικανός πολίτης. Γεννήθηκε το 1952 στο Chidambaram (Tamil Nadu) στην Ινδία. Διδακτορικό (PhD) στο Ohio University, ΗΠΑ. Senior Scientists and Group Leader at Structural Studies Division, MRC (Medical Research Council), Εργαστήριο Μοριακής Βιολογίας (Laboratory of Molecular Biology), Cambridge, Μεγάλη Βρετανία.
Thomas A. Steitz, Αμερικανός πολίτης. Γεννήθηκε το 1940 στο Milwaukee, WI, ΗΠΑ. Διδακτορικό ( PhD) στο Πανεπιστήμιο Χάρβαρντ (Harvard University, MA), ΗΠΑ. Είναι καθηγητής της έδρας Sterling Μοριακής Βιοφυσικής και Βιοχημείας (Sterling Professor of Molecular Biophysics and Biochemistry). Επίσης, ερευνητής του Howard Hughes Medical Institute (Investigator) και τα δύο στο Πανεπιστήμιο Γέηλ (Yale University, CT, ΗΠΑ.
Ada E. Yonath, Ισραηλινή πολίτης. Γεννήθηκε το 1939 στην Ιερουσαλήμ του Ισραήλ (Jerusalem, Israel). Διδακτορικό στην Κρυσταλλογραφία ακτίνων-Χ (Ph.D in X-ray Crystallography) το 1968 στο Weitzmann Institute of Science, του Ισραήλ. Είναι Καθηγήτρια της έδρας Martin S and Helen Kimmel στον τομέα της Δομικής Βιολογίας (Professor of Structural Biology) και διευθύντρια του Κέντρου Βιομοριακής Δομής και Συναρμογής και τα δύο στο Ινστιτουτο Βάιζμαν, στην πόλη Rehovot, του Ισραήλ

 

 

Πρωτεϊνοσύνθεση: Στον πυρήνα του κυττάρου μεταγράφεται το DNA σε mRNA.
Στο κυτταρόπλασμα, το mRNA “μεταφράζεται” σε πρωτεΐνη στα ριβοσώματα.
Η αλληλουχία των αμινοξέων καθορίζεται από την αλληλουχία των βάσεων στο mRNA.
Κάθε τριάδα βάσεων του mRNA (κωδικόνιο) αντιστοιχεί σε δεδομένο αμινοξύ.
Το μεταφορικό RNA (tRNA) αναλαμβάνει τη μεταφορά του “υποδεικνυόμενου” αμινοξέος στο ριβόσωμα.

Από το On-Line Λεξικό Χημικών Όρων του Τμήματος Χημείας, λήμμα “protein synthesis“. 

 

Επιμέλεια κειμένου
Θανάσης Βαλαβανίδης, Καθηγητής

7/10/2009