Archivos de la categoría: Bioquímica

GPCRs y el Premio Nobel de Química 2012

La Real Academia Sueca de Ciencias ha anunciado esta mañana la concesión del Premio Nobel de Química a Robert J. Lefkowitz (Duke University) y Brian K. Kobilka (Stanford Univeristy) por sus estudios de los receptores acoplados a proteínas G (G-protein coupled receptors, GPCRs). Los dos investigadores trabajan en áreas frontera entre la química y la biomedicina. Lefkowitz fue el ganador del Premio Fronteras del Conocimiento de la Fundación BBVA en 2009.

Robert J. Lefkowitz

Brian K. Kobilka

Los receptores acoplados a proteínas G (GPCRs) son ubícuos en nuestro organismo. Nuestro genoma codifica alrededor de 800 GPCRs. Estos receptores de membrana están implicados en múltiples procesos fisiológicos e inmunes y reconocen múltiples y variados estímulos químicos (agonistas). Son proteínas de membrana, que están formados por siete hélice que atraviesan la membrana celular (hélices transmembrana). Un esquema de su estructura y situación celular se muestra en la siguiente imagen (fuente: Wikipedia, activando la imagen se puede visualizar en mayor tamaño).

Los GPCRs están implicados en procesos de transducción de señales, que son los mecanismos por los que las células de un organismo responden a un estímulo externo (por ejemplo, un fármaco) y también sirven para que las células se se comunican entre sí. La transducción de señales en el organismo se realiza por diversas rutas . Un esquema se represenata en la siguiente imagen (fuente: Wikipedia, activando la imagen se puede visualizar en mayor tamaño).

La activación de los GPCRs está implicada en los procesos de estímulos sensoriales (la visión, el olfato, por el que Axel y Buck recibieron el Premio Nobel de Medicina en 2004), procesos neuroquímicos (interacción con neurotransmisores),  hormonas, feromonas, agentes inmunoestimulantes e inmunodepresores, etc.

Debido a su ubicuidad y su importancia biológica, no es extraño que el malfuncionamiento de los GPCRs esté asociado a diversas enfermedades; lo que hace que sean objetivos farmacológicos. Se estima que alrededor del 30% de los fármacos actuales interaccionan, directa o indirectamente, con un GPCR. Por lo tanto, el conocimiento de su activación, mecanismo de acción y dinámica es esencial en el diseño de medicamentos eficaces.

Cartoon en la página web de Kobilka, ilustrando su investigación con las 7 hélices transmembranas de las GPCRs

 
Bernardo Herradón García
CSIC
b.herradon@csic.es

 

La química de la bioquímica

El dossier científco de la última edición de la revista de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular trata sobre las relaciones entre la química y la biología. El dossier científico, que he tenido el placer de editar, consta de una introducción (escrita por mí) y cuatro artículos excelentes escritos por José María Valpuesta (aspectos históricos), Enrique Mann (la química como herramienta en biomedicina), María Vallet (biomateriales) y Sonsoles Martín-Santamaría (la nueva disciplina emergente de la química biológica, Chemical Biology). Ha sido una buena oportunidad para destacar el papel de la química en el desarrollo de la biolquímica y áreas relaciondas; así como la sinergia entre la química y las ciencias de la vida en este Año Internacional de la Química.

Los artículos completos se pueden descargar en PDF. A continuación se muestran los resúmenes.

 

Bernardo Herradón-García

CSIC

herradon@iqog.csic.es

 

Bienal de Química: Síntesis orgánica, historia, glicobiología y ribosomas.

La tercera jornada de la XXXIII Reunión Bienal de la RSEQ fue muy intensa. Asistí a dos conferencias plenarias, dos conferencias invitadas, tres comunicaciones de póster seleccionados y a una sesión de presentaciones flash. Los temas fueron variados: metodológía sintética, moléculas complejas de quiralidad plana, interacciones carbohidrato-proteína, historia de la química y la toxicología, y ribosomas, RNA, proteínas y su significado biológico. Los resúmenes y mis impresiones se indican a continuación,

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Ciencia de hoy en día

En la edición del 26 de abril de 2010 de la revista The Scientist se publica una noticia que narra que dos artículos que han investigado el mecanismo molecular de la señalización del receptor de estrógenos han sido retirados. Uno de ellos, de 2002, se publicó en PNAS, y desde hace tiempo se tenía sospecha de que los resultados eran “poco fiables”; y, a pesar de ello,  el artículo ha sido citado ampliamente (190 veces). Además, el segundo artículo, publicado en Molecular and Cellular Biology en 2007, se basaba en los resultados del primero y también ha sido citado 27 veces.

La retirada de los artículos ha sido realizada tras una investigación interna en Wyeth (actualmente formando parte de Pfizer) dónde trabajan los autores del artículo del PNAS; que comprobaron la inexactitud de muchos datos.

Independientemente de la repercusión científica de este asunto y de otras conclusiones “morales” que se pueden sacar de esta historia,  quiero destacar  un comentario a la noticia publicada en The Scientist. Lo “pego” a continuación:

High citations: Cited for what?
by Shi Liu
[Comment posted 2010-04-27 14:35:58]
I am wondering why this highly cited 2002 paper got retracted so late. I am also wondering why this paper would be cited by the other researchers if it is doomed to be unreliable. Just because it is a PNAS paper and thus makes it a desirable reference? I know that some papers on how to write scientific papers have taught some tricks on how to cite literature which includes citing the top journals to boost the value of the later work? /////
More ironically, the 2007 Molecular and Cellular Biology paper “further detailed the mechanism of” the 2002 PNAS paper also got retracted even though it self has received 27 citations. Does this mean flawed science is actually infectious? /////
What citation means and how much value should we give to the citation counts?

Creo que el comentario es suficientemente ilustrativo de la tendencia que existe en la ciencia de hoy en día a citar según que cosas, lo que ya fue objeto de un post anterior en este blog.

Una copia del artículo de The Scientist lo podéis ver aquí.

Bernardo Herradón

IQOG-CSIC

herradon@iqog.csic.es

Nirenberg: Un bioquímico precursor de la biología molecular.

El pasado día 15 falleció Marshall W. Nirenberg, Premio Nobel de Medicina o Fisiología en 1968, por su contribución al desciframiento del código genético. Nirenberg ha sido uno de los científicos más destacados del siglo XX y en su grupo se realizaron algunos de los experimentos más importantes y bellos de la historia de la ciencia. Los resultados obtenidos por Nirenberg y otros científicos (Ochoa entre ellos) a principios de los años 1960s demostraron el “dogma” de la biología molecular y caracterizaron la relación entre la secuencia de bases de un gen y la secuencia de aminoácidos de una proteína. Descanse en paz.

Nirenberg, nacido en Nueva York (1927), se licenció en Zoología y Química (¡una combinación curiosa!) por la Universidad de Florida.  Realizó la tesis doctoral en química biológica en la Universidad de Michigan (1957). Realizó una estancia postdoctoral en el Instituto  Nacional de Artritis y Enfermedades Metabólicas del NIH (Nacional Institute of Health), donde permaneció el resto de su carrera científica.

Desde su incorporación al NIH, empezó a investigar la existencia de mRNA y su papel en la síntesis de proteínas (para confirmar la propuesta del “dogma de la biología molecular” de Francis Crick) y con su colaborador Heinrich Matthaei desarrolló una técnica que permitía detectar la síntesis de proteína en acción, a través del estudio de la  incorporación de aminoácidos radioactivos en proteínas. Esta técnica les permitió  realizar alguno de los experimentos más espectaculares de la historia de la ciencia al demostrar (en el primer experimento de la serie) que el ácido poliuridílico [un RNA sólo con nucleótidos con uracilo (U) como única base] es un precursor de polifenilalanina.

En esa época se estableció una carrera entre diversos grupos de investigación (entre los que destacaba el de Severo Ochoa) por descifrar el código genético, siendo el de Nirenberg el primero en conseguirlo. A partir de ahí, la historia es conocida…

Nirenberg recibió el Premio Nobel de Medicina en 1968, compartiéndolo con Holley y Khorana (dos químicos). ¡La época en la que los químicos eran galardonados con los Premios Nobel de Medicina!

Recientemente (Noviembre de 2009) la ACS (American Chemical Society) ha elegido “el desciframiento del código genético” como uno de los “acontecimientos químicos relevantes” (Nacional Historic Chemical Landmark). Curiosamente, fue el primer empleado del gobierno federal de Estados Unidos galardonado con un Premio Nobel. EL NIH tiene una página web con numerosa información sobre la vida e investigación de Nirenberg y, en 2004, publicó un artículo personal sobre sus investigaciones en Trends Biochem. Sci. 2004, 29, 46.

La rapamicina y los avances científicos del año 2009


En diciembre solemos hacer balance de lo que ha sido el año. Las revistas científicas más prestigiosas hacen una selección de los avances científicos más relevantes con titulares muy significativos. La revista Science ha publicado The Breakthroughs of 2009 (edición del 18 de diciembre).

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Los límites de la Química. Parte 2: la Química entre la Física y la Biología


La Química entre la Física y la Biología”. Así comienza el “Libro de la Química Moderna” y el prefacio al mismo (por Manfred Eigen, Premio Nobel en 1967) y tiene dos connotaciones. Por un lado, dai dea de la centralidad de la Química como Ciencia y, por otro lado, la Química se pone a la altura de la Biología y de la Física, que tienen dos grandes objetivos: entender la vida y el universo. En este “post” uso esta frase para reflexionar sobre los límites y fronteras de la Química, que espero desarrollare n posteriores artículos.

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