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Nobel | Química

Moléculas biológicas en 3D

Jacques Dubochet, Richard Henderson y Joachim Frank

UNIL | MRC Laboratory of Molecular Biology | Centro Médico de la Universidad Columbia

El área de la criomicroscopía electrónica, mentora de una revolución en el campo de la bioquímica por permitir vislumbrar la estructura atómica tridimensional de las moléculas biológicas, fue distinguida con el Nobel. El biólogo escocés Richard Henderson, de 72 años, de la Universidad de Cambridge, en el Reino Unido, y los biofísicos Joachim Frank, de 77 años, un alemán radicado en la Universidad de Columbia en Nueva York, Estados Unidos, y Jacques Dubochet, de 75 años, de la Universidad de Lausana, en Suiza, se repartieron en tres partes iguales el premio. Henderson fue el primero en obtener una imagen tridimensional con resolución atómica valiéndose de la criomicroscopía, en 1990. Hasta entonces, el método que permitía la obtención de las imágenes más detalladas era la cristalografía, pero no siempre funcionaba. “Muchas estructuras biológicas eran resistentes a los otros métodos, tales como la cristalografía por rayos X o la espectroscopía por resonancia magnética nuclear”, explicó Henderson al sitio web del Premio Nobel. Ese era el caso de las proteínas de la membrana celular que él estudiaba. Entre 1975 y 1986, Frank desarrolló un método de procesamiento que permite generar un modelo tridimensional nítido a partir de imágenes bidimensionales. Con ello incrementó las posibilidades de aplicaciones de la técnica. Dubochet consiguió agregar agua al sistema, de una manera especial. En el vacío, necesario para el funcionamiento del microscopio, el agua líquida se evapora y sus moléculas colapsan. Al enfriar rápidamente la gota de agua que envuelve la muestra, él logró que la misma adquiriese una estructura similar a la del vidrio (vitrificación), en la cual las moléculas mantienen su configuración natural. Así, resulta posible observar su estructura, ver cómo se altera la conformación de las proteínas en determinadas situaciones y cómo interactúan las moléculas. “El uso de la criomicroscopía electrónica para el análisis de biomoléculas nos permite, literalmente, observar las moléculas en el estado en que se encuentran en la solución”, comenta el físico Rodrigo Portugal, del Laboratorio Nacional de Nanotecnología (LNNano), en Campinas.

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