Το μήλο κάτω από την μηλιά

24 Απριλίου 2013 Γράφτηκε από την  Αικατερίνη Σταμνά

Σαν σήμερα γεννήθηκε πριν 66 χρόνια ο βιοχημικός Roger D. Kornberg, καθηγητής δομικής βιολογίας της Ιατρικής Σχολής στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ.
Ο Kornberg τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ Χημείας το 2006 για τις μελέτες του και τη συμβολή του στη διερεύνηση της μοριακής βάσης της μεταγραφής των ευκαρυωτικών κυττάρων.
Το 1965 το Βραβείο Νόμπελ της Φυσιολογίας και Ιατρικής απονεμήθηκε στους Jacques Monod, Andre Lwoff και Francois Jacob, για έρευνες που περιελάμβαναν και τη διαδικασία της μεταγραφής στα βακτήρια. Ωστόσο, για τα ευκαρυωτικά κύτταρα υπήρχαν ορισμένα κενά στην κατανόηση του μηχανισμού μεταγραφής. Βρέθηκε ότι οι επιπλέον παράγοντες ήταν πέντε μοριακά σύμπλοκα, τα οποία καλούνται γενικοί παράγοντες μεταγραφής (general transcription factors) και που είναι απαραίτητα για τη μεταγραφή στα κύτταρα. Η ανακάλυψή τους απαίτησε πολύχρονη και κοπιαστική ερευνητική εργασία για να απομονωθούν και να απομακρυνθούν σε στάδια μέχρι να σταματήσει η μεταγραφή. Όταν επιτεύχθηκε το εγχείρημα αυτό, οι επιστήμονες ήταν πεπεισμένοι ότι το σύστημα μεταγραφής των ευκαρυωτικών κυττάρων είχε διερευνηθεί. Παρόλα αυτά η μεγάλη ποικιλία της δομής και λειτουργίας των ευκαρυωτικών κυττάρων δεν είχε ερμηνευθεί. Οι απαντήσεις για τον τρόπο που ορισμένα γονίδια στα κύτταρα του αίματος ή σε ηπατικά κύτταρα εκφράζονταν δεν ήταν ικανοποιητικές.


Μία από τις σημαντικές συμβολές της έρευνας Kornberg στο στάδιο αυτό ήταν η ανάπτυξη ενός νέου συστήματος με κύτταρα ζύμης (yeast cells), που είναι ευκαρυωτικά κύτταρα, στο εργαστήριο. Τα κύτταρα αυτά αποτελούν πρότυπα με τα οποία μπορεί κανείς να πειραματισθεί και το εργαστήριο του Kornberg ασχολήθηκε επί 10 χρόνια για να τελειοποιήσει τη μεθοδολογία και να προσαρμόσει το σύστημα για να μπορέσει να γίνει η μελέτη της διεργασία της μεταγραφής.
Αρκετές ερευνητικές ομάδες ασχολήθηκαν με την έρευνα της μεταγραφής, αλλά επί πολλά χρόνια δεν είχαν ανακοινωθεί τα αποτελέσματα. Ο Kornberg και οι συνεργάτες του κατάφεραν να απομονώσουν το ένζυμο RNA-πολυμεράση (RNA-polymerase) και τα σύμπλοκα των παραγόντων μεταγραφής σε αρκετές ποσότητες και σε καθαρή κρυσταλλική μορφή για να μπορέσουν να τα μελετήσουν λεπτομερειακά. Επιπλέον, το εργαστήριο του Kornberg με το σύστημα των κυττάρων ζύμης βρήκε ακόμη ένα μοριακό σύμπλοκο που παίζει σημαντικό ρόλο διακόπτη (on-off switch) της διεργασίας μεταγραφής στα ευκαρυωτικά κύτταρα. Η έλικα του DNA περιέχει τμήματα που καλούνται ενισχυτές (enhancers), με τους οποίους αγκιστρώνεται σε ειδικές ουσίες των διαφορετικών ιστών. Με τον τρόπο αυτό η μεταγραφή ορισμένων γονιδίων ενεργοποιείται σε ορισμένους ιστούς. Στο ήπαρ, για παράδειγμα, υπάρχει ειδική ένωση για μεταγωγή σήματος (specific signaling substance), η οποία συνενώνεται σε ηπατικό ενισχυτή στο DNA, ενεργοποιώντας τη μεταγραφή του γονιδίου που βρίσκεται κοντά στον ενισχυτή. Σε άλλα μέρη του σώματος, το ηπατικό αυτό γονίδιο δεν ενεργοποιείται γιατί στερείται του απαραίτητου μεταγωγέα σήματος. Ο Kornberg διαπίστωσε ότι η ρύθμιση αυτή απαιτεί την παρουσία ενός ακόμη μοριακού συμπλόκου που μεταβιβάζει σήματα και το οποίο μπορεί να συμπεριφερθεί ως διακόπτης μεταγραφής. Το σύμπλοκο-μεταδότη το ονόμασε μεσολαβητή (mediator) ("relay" complex mediator).
Η μεγάλη ποικιλία των ευκαρυωτικών οργανισμών είναι στην ουσία η λεπτή επιλογή μεταξύ των ουσιών που είναι εξειδικευμένες στους ιστούς (tissue-specific substances), των ενισχυτών και του μεσολαβητή. Η ανακάλυψη του μεσολαβητή υπήρξε στην ουσία ένας ακρογωνιαίος λίθος για την κατανόηση της διαδικασίας της μεταγραφής. Ο Kornberg έκανε ουσιαστικά κρυσταλλογραφική έρευνα των διαφόρων εμπλεκόμενων τμημάτων κατά τη μεταγραφή και προσδιόρισε την ακριβή δομή τους στο χώρο. (Πηγή: http://www.chem.uoa.gr/scinews/nobels/nobel2006.htm)
O Roger D. Kornberg γεννήθηκε στο St. Louis του Missouri, ήταν το πρώτο από τα τρία παιδιά του Arthur και της Sylvy Kornberg. Ο πατέρας του επίσης βιοχημικός, ο οποίος κέρδισε το Βραβείο Νόμπελ Φυσιολογίας και Ιατρικής το 1959 για την ανακάλυψη του "οι μηχανισμοί στη βιολογική σύνθεση του δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA)" μαζί με τον Δρ Severo Ochoa του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης. Με δύο γονείς να είναι αξιοσέβαστοι επιστήμονες, δεν ήταν έκπληξη το γεγονός ότι ο Roger Kornberg επίσης ανάπτυξε ενδιαφέρον και ενθουσιασμό από πολύ νωρίς για την επιστήμη. Σε μία συνέντευξή του δήλωσε:
' Η επιστήμη ήταν μέρος της συνομιλίας μας στα δείπνα και των δραστηριοτήτων μας τα απογεύματα και τα Σαββατοκύριακα. Και οι δύο γονείς μου ήταν καθαρά επιστημονικά μυαλά και διδάσκονταν από το παράδειγμα πώς να προσεγγίσουν τις ερωτήσεις και τα προβλήματα με έναν λογικό και ψύχραιμο τρόπο. Η επιστημονική σκέψη έγινε η δεύτερη φύση μου. Πάνω απ 'όλα, η χαρά της επιστήμης έγινε εμφανής στους αδελφούς μου και σε εμένα. '

Βαθμολογήστε αυτό το άρθρο
(0 ψήφοι)
Τελευταία τροποποίηση στις Τετάρτη, 24 Απριλίου 2013 09:29

Επιστημονική Διαδικτυακή Πύλη

Τηλέφωνο:
(+30)2392064040

Email:
Αυτή η διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου προστατεύεται από τους αυτοματισμούς αποστολέων ανεπιθύμητων μηνυμάτων. Χρειάζεται να ενεργοποιήσετε τη JavaScript για να μπορέσετε να τη δείτε.

Εδρα:

Καρδία Θεσσαλονίκης

ΤΘ 57500, Καρδία