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El Premio Nobel de Química honra una nueva técnica para ver moléculas


TEM coloreado digitalmente del virus Zika. Los ganadores del Nobel de este año buscan proporcionar ilustraciones más precisas de virus como el Zika para estudios futuros. CDC / Cynthia Goldsmith

Tres científicos compartirán el Premio Nobel de Química de este año por desarrollar una nueva forma de ver biomoléculas. Jacques Dubochet de Suiza, Richard Henderson del Reino Unido y Joachim Frank de los Estados Unidos se especializaron en microscopía crioelectrónica. Como sugiere el nombre, los investigadores congelan moléculas a mitad de acción para "visualizar procesos que nunca antes habían visto", señaló el comunicado de prensa de Nobel.

ÚLTIMAS NOTICIAS El # Premio Nobel de Química 2017 se otorga a Jacques Dubochet, Joachim Frank y Richard Henderson. pic.twitter.com/RUZSnArJHO

- El Premio Nobel (@NobelPrize) 4 de octubre de 2017

"Nos enfrentamos a una revolución en la bioquímica", dijo la presidenta del Comité Nobel, Sara Snogerup Linse. "Ahora podemos ver los intrincados detalles de las biomoléculas en cada rincón de nuestras células, en cada gota de nuestros fluidos corporales. Podemos entender cómo están construidas y cómo actúan y cómo funcionan juntas en grandes comunidades".

La mayor lucha de los científicos para producir imágenes de biomoléculas es que han tenido que modelar material muerto bajo microscopios electrónicos. Las técnicas anteriores también usaban tintes para ver los detalles, pero también podían comprometer el biomaterial en sí. La microscopía crioelectrónica permite a los investigadores obtener una imagen clara de cómo se mueven e interactúan las biomoléculas entre sí.

Los científicos pueden aprender mejor cómo funcionan las proteínas al ver una imagen precisa de su forma y movimientos. Una imagen precisa de un virus como el Zika, por ejemplo, puede decirles a los investigadores exactamente cómo ataca una célula. Las deficiencias de las técnicas de observación más antiguas eran frustraciones con las que los ganadores de este año estaban muy familiarizados.

Henderson trabajó en el Laboratorio de Biología Molecular MRC en Cambridge, Inglaterra y comenzó como cristalógrafo de rayos X. Usó microscopios electrónicos para tener una mejor visión de las proteínas, pero descubrió que los electrones dañaban las muestras. En 1975, Henderson reconstruyó la forma de una proteína utilizando electrones dispersos.

Frank, investigador de la Universidad de Columbia en la ciudad de Nueva York, desarrolló el siguiente avance. Creó una forma de capturar imágenes de proteínas y las agrupó a través de una computadora. Al combinar muchas copias de la proteína, podría dar una imagen más clara y ofrecer una representación 3D.

El último obstáculo técnico se superó en 2013, cuando entró en uso un nuevo tipo de detector de electrones. pic.twitter.com/Ue9c0R6v7y

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Dubochet combinó la técnica de Frank con congelarlos rápidamente para protegerse. Puso las muestras en etano enfriado con nitrógeno para evitar que las moléculas de agua se acumulen como en la congelación tradicional. Dubochet realizó los experimentos a menos 196 grados centígrados (menos 321 grados Fahrenheit) y esa temperatura resultó lo suficientemente fría como para evitar que las moléculas de agua cristalizaran.

Linse elogió a los hombres por descubrir los "secretos" de la naturaleza.

"Pronto no habrá más secretos", dijo. Nos enfrentamos a una revolución en la bioquímica ".

Las técnicas desarrolladas por los ganadores de química de este año también se aplicaron a los ganadores del Nobel de fisiología y medicina de este año.

Estructuras atómicas de a) complejo de proteínas que gobierna el ritmo circadiano b) sensor de presión del tipo que nos permite escuchar c) virus Zika pic.twitter.com/ixAyJesj99

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