Premsa universitària de Catalunya, el País Valencià, les Illes Balears, Catalunya Nord, Andorra i l'Alguer|dilluns, octubre 23, 2017
Sou aquí: Home » Espai Temàtic Quinzenal » James E. Rothman , Randy W. Schekman i Thomas C. Südhof, Nobels 2013

James E. Rothman , Randy W. Schekman i Thomas C. Südhof, Nobels 2013 

compartir

nobelpristagare_2013_00

El Premi Nobel 2013 de Fisiologia / Medicina s’ha atorgat conjuntament a James E. Rothman , Randy W. Schekman i Thomas C. Südhof pels seus descobriments de la maquinària que regula el trànsit de vesícules, un important sistema de transport a les nostres cèl·lules.

 El Premi Nobel 2013 de Fisiologia / Medicina  s’atorgaa tres científics que han resolt el misteri de com la cèl·lula organitza el seu sistema de transport. Cada cèl·lula és una fàbrica que produeix i exporta molècules. Per exemple, la insulina es fabrica i s’allibera a la sang i les molècules de senyalització anomenades neurotransmissors s’envien d’una cèl·lula nerviosa a una altra. Aquestes molècules són transportats al voltant de la cèl·lula en petits paquets anomenats vesícules. Els tres guanyadors del Premi Nobel han descobert els principis moleculars que governen com es lliura la càrrega en el lloc correcte i en el moment adequat en la cèl·lula .

 Randy Schekman ha descobert un conjunt de gens que es requereixen per al trànsit de vesícules. James Rothman ha desenredar la maquinària de la proteïna que permet a les vesícules es fusionin amb els seus objectius per permetre la transferència de càrrega. Thomas Südhof va revelar com els senyals instrueixen vesícules per alliberar la seva càrrega amb precisió .

 A través dels seus descobriments , Rothman , Schekman i Südhof han posat de manifest que el exquisit sistema de control necessari per al transport i el lliurament de la càrrega cel·lular. Les alteracions en aquest sistema tenen efectes nocius i contribueixen a condicions com ara malalties neurològiques, diabetis i trastorns immunològics .

 Com es transporta càrrega en la cèl·lula

 En un port gran i ocupat, es requereixen sistemes per assegurar que la càrrega correcta s’envia a la destinació correcte en el moment correcte . La cèl·lula, amb els seus diferents compartiments anomenats orgànuls, s’enfronta a un problema similar: les cèl·lules produeixen molècules tals com hormones, neurotransmissors, citocines i enzims que han de ser lliurats a altres llocs dins de la cèl·lula, o s’exporten fora de la cèl·lula, exactament en el moment adequat. El temps i la ubicació ho és tot. Vesícules molt petites similars bombolles, envoltades de membranes, transporten la càrrega entre orgànuls o es fusionen amb la membrana externa de la cèl·lula i alliberen la seva càrrega cap a l’exterior. Això és de gran importància, ja que desencadena l’activació del nervi en el cas de substàncies transmissores, o controla el metabolisme en el cas de les hormones. Com saben aquestes vesícules on i quan ha de lliurar la seva càrrega ?

 La congestió del trànsit revela controladors genètics

 Randy Schekman estava fascinat per com la cèl·lula organitza el seu sistema de transport i en la dècada de 1970 va decidir estudiar la base genètica mitjançant l’ús del llevat com un sistema model . En una pantalla genètica, va identificar cèl·lules de llevat amb defectuosa maquinària de transport, donant lloc a una situació que s’assembla a un sistema de transport públic mal planificat. Les vesícules estaven apilades en certes parts de la cèl·lula. Ell va trobar que la causa d’aquesta congestió era genètica i va passar a identificar els gens mutats. Schekman va identificar tres classes de gens que controlen diferents facetes del sistema de transport de la cèl·lula, proporcionant d’aquesta manera nous coneixements sobre la maquinària estretament regulada que provoca el transport de vesícules en la cèl·lula.

 Acoblament amb precisió

 James Rothman també es va sentir intrigat per la naturalesa del sistema de transport de la cèl·lula. Quan estudiava el transport de vesícules en les cèl·lules de mamífers en els anys 1980 i 1990, Rothman va descobrir que una proteïna complexa permet vesícules per ancorar-se i fusionar-se amb les seves membranes diana. En el procés de fusió, les proteïnes en les vesícules i membranes diana s’uneixen l’un a l’ altre com els dos costats d’una cremallera. El fet que hi ha moltes d’aquestes proteïnes i que s’uneixen només en combinacions específiques assegura que la càrrega es lliura a una ubicació precisa. El mateix principi opera dins de la cèl·lula com quan s’uneix una vesícula a la membrana externa de la cèl·lula per alliberar el seu contingut .

 Va resultar que alguns dels gens que Schekman havia descobert en el llevat per les proteïnes codificades, corresponien als que Rothman havia identificat en mamífers, revelant un origen evolutiu antic del sistema de transport. Col·lectivament, s’assignen els components crítics de la maquinària de transport de la cèl·lula.

 Temps ho és tot

 Thomas Südhof estava interessat en com les cèl·lules nervioses es comuniquen entre si en el cervell. Les molècules de senyalització, els neurotransmissors, són alliberats des de vesícules que es fusionen amb la membrana externa de les cèl·lules nervioses mitjançant l’ús de la maquinària descoberta per Rothman i Schekman. Però aquestes vesícules només se’ls permet alliberar el seu contingut quan es donen senyals de les cèl·lules nervioses dels seus veïns . Com es controla l’alliberament d’una manera precisa ? Els ions de calci se sap que estan implicats en aquest procés i en la dècada de 1990, Südhof buscà proteïnes sensibles al calci en les cèl·lules nervioses. Va identificar la maquinària molecular que respon a una afluència de ions de calci i dirigeix ​​les proteïnes veïnes ràpidament per unir-se a les vesícules de la membrana externa de la cèl·lula nerviosa . La cremallera s’obre i s’alliberen substàncies del senyal. El descobriment de Südhof explica com s’aconsegueix la precisió temporal i com el contingut de les vesícules es pot alliberar per demanda.

 El transport vesicular dóna una idea dels processos de malaltia

 Els tres guanyadors del Premi Nobel han descobert un procés fonamental en la fisiologia cel·lular. Aquests descobriments han tingut un impacte important en la nostra comprensió de com es lliura la càrrega amb temps i precisió, dins i fora de la cèl·lula. Transport de vesícules i fusió funcionen amb els mateixos principis generals, en organismes tan diferents com el llevat i l’home . El sistema és crític per a una varietat de processos fisiològics en la que s’ha de controlar la fusió de vesícules, que van des de la senyalització en el cervell per a l’alliberament d’hormones i citocines immunes. Un defectuós transport de vesícules es produeix en una varietat de malalties que inclouen una sèrie de trastorns neurològics i immunològics, com en la diabetis. Sense aquesta organització meravellosament exacta, la cèl·lula podria caure en el caos.♦

———————-

rothman_postcard

James E. Rothman va néixer 1950 a Haverhill, Massachusetts, EUA . Va fer el doctorat de l’Escola de Medicina de Harvard el 1976, va ser becari postdoctoral al Massachusetts Institute of Technology , i es va traslladar el 1978 a la Universitat de Stanford a Califòrnia, on va començar les seves investigacions sobre les vesícules de la cèl·lula. Rothman també ha treballat a la Universitat de Princeton , a l’Institut Sloan -Kettering Càncer del Memorial i a la Universitat de Columbia. El 2008, es va unir a la facultat de la Universitat de Yale a New Haven, Connecticut, EUA, on actualment és catedràtic i Cap del Departament de Biologia Cel·lular.

 schekman_postcard

Randy W. Schekman va néixer 1948 a St Paul, Minnesota, EUA, va estudiar a la Universitat de Califòrnia a Los Angeles i la Universitat de Stanford, on va obtenir el seu doctorat el 1974 sota la direcció d’Arthur Kornberg (Premi Nobel 1959 ) i en el mateix departament que Rothman es va unir pocs anys després . El 1976, Schekman es unir a la facultat de la Universitat de Califòrnia a Berkeley, on actualment és catedràtic al Departament de Biologia Molecular i Cel·lular . Schekman és també investigador de l’Institut Mèdic Howard Hughes .

 sudhof_postcard

Thomas C. Südhof néixer el 1955 a Göttingen, Alemanya . Va estudiar a la Georg- August- Universität a Göttingen , on va rebre un MD (màster) el 1982 i un doctorat en neuroquímica el mateix any . El 1983, es va traslladar al Centre Mèdic Southwestern de la Universitat de Texas a Dallas, Texas, EUA , amb una beca postdoctoral amb Michael Brown i Joseph Goldstein (que varen compartir el Premi Nobel 1985 de Fisiologia o Medicina). Südhof va esdevenir un investigador de l’Institut Mèdic Howard Hughes el 1991 i va ser nomenat catedràtic de Fisiologia Molecular i Cel·lular de la Universitat de Stanford el 2008 .

 

Related posts: