Los desarrolladores de la imagen biomolecular en 3D obtienen el Nobel de Química 2017

De izquierda a derecha, Jacques Dubochet, Joachim Frank, y Richard Henderson. /nobelprize.org

El premio Nobel de Química 2017 ha reconocido una técnica de microscopía que permite ver moléculas biológicas en tres dimensiones y en alta resolución, desarrollado por Jacques Dubochet, Joachim Frank, y Richard Henderson. Gracias a esta técnica, “los investigadores pueden visualizar procesos que nunca habían observado antes”, según el comunicado de la Real Academia de Ciencias Sueca, que añade que las imágenes de proteínas y otras moléculas biológicas obtenidas con la criomicroscopía electrónica “son decisivas tanto para la comprensión básica de la química de la vida como para el desarrollo de fármacos” y que pronto podremos tener imágenes detalladas de las complejas maquinarias de la vida en resolución atómica.

Hasta ahora, la tecnología disponible había tenido dificultades para generar imágenes de gran parte de la maquinaria molecular de la vida. Gracias a la microscopia de electrones criónicos ya se pueden congelar las biomoléculas a medio movimiento y visualizar procesos que nunca antes habían visto, lo que es decisivo tanto para la comprensión básica de la química de la vida como para el desarrollo de productos farmacéuticos.

Durante mucho tiempo se creyó que los microscopios de electrones solo eran adecuados para la obtención de imágenes de materia muerta, porque el poderoso haz de electrones destruye el material biológico. Pero en 1990, Richard Henderson (Edimburgo, Reino Unido, 1945) logró utilizar un microscopio electrónico para generar una imagen tridimensional de una proteína a resolución atómica, lo que, según el comunicado, demostró el potencial de la tecnología.

Entre 1975 y 1986, Joachim Frank (Munich, Alemania, 1940) hizo que la tecnología fuera aplicable desarrollando un método de procesamiento en el que las imágenes bidimensionales difusas del microscopio electrónico se analizan y se fusionan para revelar una estructura tridimensional detallada. Y el tercero de los galardonados, Jacques Dubochet (Aigle, Suiza, 1942) añadió agua a la microscopía electrónica. El líquido se evapora en el vacío del microscopio electrónico, lo que hace que las biomoléculas colapsen.

A principios de los años ochenta, Dubochet consiguió vitrificar el agua: enfrió el agua con tanta rapidez que se solidificó en su forma líquida alrededor de una muestra biológica, permitiendo que las biomoléculas conservasen su forma natural incluso en el vacío. Finalmente, la resolución atómica deseada se alcanzó en 2013, y los investigadores ahora pueden producir rutinariamente estructuras tridimensionales de biomoléculas.

Esta semana se han concedido los premios de Medicina, a los científicos Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash y Michael W. Young, “por sus descubrimientos de los mecanismos moleculares que controlan el ritmo circadiano", y de Física, a Rainer Weiss, Barry C. Barish y Kip S. Thorne, de la colaboración LIGO/VIRGO, por su decisiva contribución a la detección de ondas gravitacionales.

Beatriz de Vera
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