Nobel z chemii za świecące białko z meduzy

GFP pozwala obserwować procesy, których wcześniej nie można było dostrzec, jak np. rozwój komórek nerwowych w mózgu czy przerzuty komórek nowotworowych.

80-letni Osamu Shimomura wyizolował w 1962 r. GFP z meduzy Aequorea victoria, która żyje w wodach u zachodnich wybrzeży Ameryki Północnej. Odkrył następnie, że w świetle ultrafioletowym świeci ono na zielono.

Martin Chalfie (61 lat) wykorzystał gen kodujący to białko (jako tzw. gen reporterowy) do uwidaczniania różnych procesów biologicznych zachodzących w komórkach. W jednym z pierwszych eksperymentów wykorzystał GFP do zabarwienia sześciu pojedynczych komórek przezroczystego nicienia Caenorhabditis elegans. Później pojawiły się świecące rybki, myszy, koty, psy, a nawet świnie.

Roger Y. Tsien (46 lat) przyczynił się do zrozumienia mechanizmu fluorescencji GFP. Uzyskał też białka fluoryzujące w innych kolorach, co pozwoliło uwidaczniać wiele procesów biologicznych w tym samym czasie.

Dzięki znakowaniu GFP można obserwować umiejscowienie, przemieszczanie i działanie znakowanych białek. GFP pozwoliło na przykład śledzić los komórek nerwowych uszkodzonych przez chorobę Alzheimera, wzrost chorobotwórczych bakterii czy powstawanie wytwarzających insulinę komórek beta w trzustce rozwijającego się zarodka. Można nawet śledzić procesy zachodzące wewnątrz żywej komórki.

Świecących białek używają obecnie tysiące badaczy na całym świecie. Podczas jednego z najbardziej efektownych eksperymentów udało się oznaczyć różne komórki mózgu myszy wieloma różnymi kolorami (to zasługa Rogera Y. Tsiena, który wyjaśnił mechanizm fluorescencji GFP i otrzymał białka świecące barwami innymi niż zielona, w tym w kolorze czerwonym, śliwkowym, cytrynowym i pomarańczowym).

Oprócz badań naukowych, świecące białka zastosowano również przy wykrywaniu zanieczyszczeń wody metalami ciężkimi, takimi jak arsen czy kadm, oraz materiałów wybuchowych. Są także barwione tymi białkami świecące zabawki. Eduardo Kac, artysta urodzony w Brazylii stworzył nawet transgenicznego, świecącego na zielono królika Albę - jedno z najbardziej znanych dzieł "bio artu".

Wcześniej spekulowano, że jednym z głównych kandydatów do nagrody jest polski profesor Krzysztof Matyjaszewski. Opracowana przez niego metoda kontrolowanej polimeryzacji rodnikowej jest szeroko wykorzystywana przy produkcji farb i lakierów. Szanse Polaka na zdobycie Nobla oceniane były jako wysokie._ Jeśli chodzi o prof. Matyjaszewskiego, to myślę, że w ciągu najbliższych kilkunastu lat również dostanie Nobla, pytanie tylko kiedy_ - powiedział Wirtualnej Polsce dr hab Piotr Garstecki z PAN.

Wśród tegorocznych noblistów znaleźli się: w dziedzinie medycyny i fizjologii Niemiec Harald zur Hausen za odkrycie wirusa brodawczaka ludzkiego (HPV), wywołującego raka szyjki macicy oraz Francuzi Francoise Barre-Sinoussi i Luc Montagnier za odkrycie ludzkiego wirusa upośledzenia odporności (HIV); w dziedzinie fizyki Amerykanin japońskiego pochodzenia Yoichiro Nambu oraz Makoto Kobayasi i Toshihida Maskawa z Japonii. Prace laureatów dotyczą budowy materii i całego Wszechświata.

Kolejnego noblistę poznamy w czwartek. Wtedy Szwedzka Akademia ogłosi zdobywcę nagrody w dziedzinie literatury, a w piątek - Pokojowa Nagroda Nobla. Noblowski serial zakończy się w poniedziałek 13 października - nagrodą w dziedzinie ekonomii.

Z polskich uczonych wyróżniono Noblem dwukrotnie Marię Curie-Skłodowską - raz z fizyki - wspólnie z mężem Piotrem Curie i Henri Becquerelem - i raz z chemii - za badania nad promieniotwórczością oraz odkrycie nowych pierwiastków: radu i polonu. Nobla w dziedzinie literatury dostali w 1905 r. Henryk Sienkiewicz, w 1924 r. Władysław Reymont, w 1980 r. Czesław Miłosz i Wisława Szymborska w 1996 roku. Z kolei Pokojową Nagrodę Nobla otrzymał w 1983 roku Lech Wałęsa.

Nagroda Nobla liczy już 107 lat. Jest najbardziej prestiżowym międzynarodowym wyróżnieniem, przyznawanym m.in. za wybitne osiągnięcia naukowe. Po raz pierwszy została przyznana 10 grudnia 1901 roku.

Pierwsze naukowe nagrody otrzymali w 1901 roku: w dziedzinie fizyki - niemiecki uczony Wilhelm Roentgen, odkrywca promieni X i ich praktycznego zastosowania, w chemii - Holender Jacob Van Hoff, twórca nowoczesnej chemii fizycznej, w medycynie - niemiecki bakteriolog Emil Behring, twórca licznych surowic i szczepionek, m.in. przeciwko tężcowi i błonicy.

Nagrody Nobla wywarły ogromny wpływ na rozwój nauki światowej w XX wieku, podnosząc również prestiż środowiska naukowego. Nobliści byli postrzegani nie tylko jako wybitni badacze i genialni odkrywcy, ale także jako wielkie autorytety moralne.

Nagrodą premiowano - mimo różnych kontrowersji w doborze kandydatów - rzeczywiste osiągnięcia naukowe, w tym pionierskie prace związane m.in. z rozwojem badań nad elektrycznością i falami elektromagnetycznymi, atomistyką, promieniotwórczością, fizyką cząstek elementarnych, kriogeniką, nowymi teoriami kosmologicznymi i astronomicznymi.

Idea Alfreda Nobla przetrwała cały burzliwy wiek XX. W ciągu minionego stulecia kilka razy jednak nie przyznano nagród - z powodu działań wojennych, braku kandydatów lub uchybień formalnych. Nie było nagród medycznych w latach 1915-1918, 1925 i 1940-1942. W 1916 roku, a także w latach 1931, 1939 i 1940-1942 nie przyznano nagród z fizyki. W chemii nie nagrodzono nikogo w latach 1916-1917, 1919, 1924 i 1940-42.

W ciągu 100 lat istnienia Nagrody Nobla nie obyło się bez potknięć. Nie otrzymał nagrody, mimo wielokrotnego wysuwania jego kandydatury, francuski matematyk, przyrodnik i filozof Henri Poincarre, jeden z najwybitniejszych uczonych z przełomu XIX i XX wieku. Twórca teorii względności Albert Einstein dostał Nagrodę Nobla za marginalne w jego dorobku badania nad zjawiskiem fotoelektryczności.

Alfred Bernhard Nobel urodził się w 1833 roku w Sztokholmie. Staranna edukacja we Francji, Szwecji, Niemczech i Stanach Zjednoczonych oraz liczne podróże po świecie sprawiły, że już w wieku 17 lat Alfred biegle mówił po szwedzku, rosyjsku, angielsku, francusku i niemiecku. Od najwcześniejszej młodości był także miłośnikiem literatury, pisywał wiersze, z których większość pod koniec życia zniszczył.

Największy rozgłos i duże pieniądze przyniosło Noblowi wynalezienie dynamitu - materiału wybuchowego stanowiącego mieszankę nitrogliceryny i ziemi okrzemkowej . Swoje odkrycie okupił rodzinną tragedią. Podczas prac laboratoryjnych doszło do eksplozji, w której zginął m.in. młodszy brat Alfreda - Emil. Tragedia ta nie odwiodła jednak Nobla od dalszych prac. W efekcie w 1867 roku opatentował dynamit.

Nobel wynalazł także balistyt (pierwszy z serii prochów bezdymnych), skonstruował tzw. zapalnik (detonator) Nobla.

Nobel przypuszczał, że poprzez rozpowszechnianie dynamitu zapobiegnie wojnom, bo śmiercionośna broń zniechęci do nich. Jego kalkulacje okazały się błędne, dynamit wykorzystywano do zabijania i niszczenia. Odczuwając z tego powodu ogromne wyrzuty sumienia ufundował potem m.in. Pokojową Nagrodę Nobla. Chciał w ten sposób, chociażby po części, wynagrodzić ludzkości szkody wyrządzone zastosowaniem dynamitu.

Zainteresowania naukowe Nobla były bardzo szerokie - znał się nie tylko na chemii i fizyce, ale także na medycynie i fizjologii. Podobno zainteresował się tymi specjalnościami z powodu słabego zdrowia. Wierzył, że medycyna uleczy w przyszłości dolegliwości, które nękały jego i współczesnych, a jednym z dopingów dla nowych odkryć miała być ustanowiona przez niego Nagroda Nobla.

Pod koniec życia Alfreda Nobla jego majątek wynosił 31,5 mln koron szwedzkich (9,2 mln ówczesnych dolarów USA). Ostatnią wolą, złożoną 27 listopada 1895 roku w szwedzko-norweskim klubie w Paryżu, przeznaczył cały swój majątek na nagrody. Zarządził w testamencie, by co roku dochód ze spadku dzielić na pięć równych części pomiędzy tych, którzy szczególnie zasłużyli się ludzkości - fizyków, chemików, medyków, pisarzy i krzewiących pokój.

Alfred Nobel zmarł na atak serca 10 grudnia 1896 roku w swoim domu w San Remo. Kłopoty z egzekucją testamentu sprawiły, że nagrody po raz pierwszy przyznano dopiero w 1901 roku, w piątą rocznicę śmierci fundatora. Rok wcześniej egzekutorzy testamentu Nobla - dwóch młodych inżynierów Ragnar Sohlman i Rudolf Lilljequist - powołali Fundację Nobla, która miała administrować pieniędzmi. Nagrody Nobla są wręczane laureatom w kolejne rocznice śmierci fundatora - 10 grudnia, a ogłaszane ok. dwa miesiące wcześniej.

Od 1901 roku laureaci są wybierani co roku w dziedzinach: literatura, fizyka, chemia oraz medycyna lub fizjologia. Wręczana jest też Nagroda Pokojowa. Alfred Nobel nie ustanowił nagrody dla ekonomistów, którą przyznaje się dopiero od 1968 roku. Jej fundatorem jest Bank Szwecji.