Los científicos Richard F. Heck (Universidad de Delaware), Akira Suzuki (Universidad de Hokkaido) y Negishi Ei-Ichi (Universidad de Purdue), compartieron el premio Nobel de Química 2010 por el desarrollo del acoplamiento catalizado por paladio de los compuetos orgánicos.

El átomo de carbono es la columna vertebral de las moléculas en los organismos vivos y suele ser muy estable. Por lo tanto es muy difícil en un laboratorio químico sintetizar moléculas grandes que contienen carbono. En la reacción de Heck, la reacción de Negishi y la reacción de Suzuki, los átomos de carbono se reúnen en un átomo de paladio, que actúa como catalizador. Los átomos de carbono adjuntan al átomo de paladio y se coloca de esa forma lo suficientemente cerca entre sí para que ocurran las reacciones químicas. Esto ha permitido a los químicos poder sintetizar moléculas grandes y complejas que contienen carbono.

La catálisis por paladio es una herramienta precisa y eficaz que se utiliza por los investigadores en todo el mundo, así como en la producción comercial de productos farmacéuticos y de la  industria electrónica.”

Con el fin de crear nuevas sustancias químicas complejas, los químicos deben ser capaces de unir a los átomos de carbono entre sí. Sin embargo, los átomos de  carbono son muy estable y no reacciona fácilmente entre si. Los primeros métodos utilizados por los químicos para unir a los átomos de carbono permitió crear moléculas simples, pero para la síntesis de moléculas más complejas lterminaban con demasiados subproductos no deseados en sus tubos de ensayo.

El acoplamiento cruzado catalizado por paladio resolvió este problema y permitió a los químicos contar con una herramienta más precisa y eficiente de trabajo. En la reacción de Heck, la reacción de Negishi y la reacción de Suzuki, los átomos de carbono se reúnen alrededor de un átomo de paladio, con lo cual su proximidad permite el comienzo de la reacción química.

El acoplamiento cruzado catalizado por paladio se utiliza en la investigación en todo el mundo, así como en la producción comercial de productos farmacéuticos y de moléculas utilizadas en la industria electrónica.

Referencia

The Nobel Prize in Chemistry 2010. http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2010/

Una escama fina de carbón ordinario de sólo un átomo de espesor, se encuentra detrás del Premio Nobel de este año en Física. Los físicos de origen ruso Geim y Novoselov han demostrado que el carbono en esa forma plana tiene propiedades excepcionales que se originan en el mundo de la física cuántica.

El grafeno es una forma de carbono y como material es completamente nuevo. No sólo es el material más delgado jamás descubierto, sino también el más fuerte. Como conductor de la electricidad funciona tan bien como el cobre y como conductor del calor supera a todos los materiales conocidos. Es casi totalmente transparente, sin embargo, tan denso que ni siquiera el helio, el átomo más pequeño de gas, puede pasar a través de él.

Lo más increible es que Geim y Novoselov extrajeron el grafeno de una pieza de grafito (como en los lápices ordinarios) con cinta adhesiva regulare y se las arreglaron para obtener una capo de carbono con un espesor de tan sólo un átomo. Esto en un momento que muchos creían que era imposible que tales materiales cristalinos finos podrían ser estables.

Sin embargo, con el grafeno, los físicos pueden ahora estudiar una nueva clase de materiales de dos dimensiones con propiedades únicas. Además tiene una gran variedad de aplicaciones prácticas, incluida la creación de nuevos materiales y la fabricación de productos electrónicos innovadores. Los transistores de grafeno se prevéen que sean sustancialmente más rápido que los transistores de silicio de hoy y podrían dar lugar a equipos más eficientes.

Dado que es prácticamente transparente y un buen conductor, el grafeno es adecuado para la producción de pantallas transparentes al tacto, paneles de luz, e incluso las celdas solares.

Cuando se mezclan con los plásticos, el grafeno puede convertirlos en conductores de electricidad, haciéndolos más resistentes al calor y resistente mecánicamente. Esta resistencia puede ser utilizado en nuevos materiales súper fuerte, que también son delgadas, elástica y ligera. En el futuro, los satélites, aviones y automóviles pueden ser fabricados de los materiales compuestos nuevos.

Los galardonados de este año han estado trabajando juntos durante mucho tiempo. Konstantin Novoselov, de 36 años, trabajó por primera vez con Andre Geim, de 51 años, como estudiante de doctorado en Hlanda. Posteriormente siguió con Geim al Reino Unido. Ambos originalmente estudiaron y comenzaron sus carreras como físicos en Rusia¡ y ahora ambos son profesores de la Universidad de Manchester.

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The Nobel Prize in Physics 2010. http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2010/

Hoy dia celebran este premio aproximadamente cuatro millones de personas que gracias a la FIV han podido nacer. Primeramente fue Louise Brown la primera bebé probeta en nacer gracias a esta técnica y luego varios otros niños han dado a luz a sus propios propios niños, lo que es probablemente la mejor evidencia de la seguridad y el éxito del tratamiento de FIV. Hoy en día, la visión de Robert Edwards es una realidad y trae alegría a miles de personas infértiles en todo el mundo.

Ya en la década de 1950, Edwards tuvo la visión de que la FIV podría ser útil como tratamiento para la infertilidad y trabajó sistemáticamente para realizar su objetivo. Descubrió los principios importantes para la fertilización humana, y tuvo éxito en lograr la fecundación de los óvulos humanos en tubos de ensayo (o más precisamente, en los platos de cultivo celular). Sus esfuerzos se vieron coronados por el éxito, finalmente el 25 de julio de 1978, cuando el primer “bebé probeta” nació. Durante los años siguientes, Edwards y sus colaboradores refinaron la tecnología de fertilización in vitro y lo compartió con colegas de todo el mundo. Sin duda que sus contribuciones representan un hito en el desarrollo de la medicina moderna.

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The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2010. http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2010/

El ribosoma realiza uno uno de los procesos básicos de la vida: la traducción del ribosoma de la información del ADN en la vida. Es decir, los ribosomas producen proteínas, que a su vez, realizan y controlan muchas de las reacciones química en todos los organismos vivos.

Como los ribosomas son cruciales para la vida, también son un blanco importante para el diseño de nuevos antibióticos. Los lauriados de este año con el Nobel de Química demostraron cómo es la estructura y cómo funciona el ribosoma a nivel atómico. Los tres investigadores han usado un método llamado cristalografía de rayos X para trazar la posición de todos y cada uno de los cientos de miles de átomos que componen el ribosoma. Dentro de cada célula en todos los organismos, hay moléculas de ADN. Estos contienen los planos de cómo es y como funciona un ser humano, una planta o una bacteria. Sin embargo, la molécula de ADN es pasiva. Si no había nada más, no habría vida. Estos  planos se transforman en la materia viva a través de la labor de los ribosomas. Basado en la información en el ADN, los ribosomas hacen las proteínas: que son quienes realizan las funciones celulares como el transporte de oxígeno de la hemoglobina, los anticuerpos del sistema inmunológico, las hormonas como la insulina, el colágeno de la piel, o las enzimas que descomponen el azúcar.

Hay decenas de miles de proteínas en el cuerpo y todos ellos tienen diferentes formas y funciones. Ellos construyen y control de la vida a nivel químico. Un entendimiento más profundo del funcionamiento del ribosoma es importante para una comprensión científica de la vida. Este conocimiento puede ser destinado a un uso práctico e inmediato, muchos de los antibióticos a día de hoy la curación de diversas enfermedades mediante el bloqueo de la función de los ribosomas bacterianos. Sin los ribosomas funcionales, las bacterias no pueden sobrevivir. Esta es la razón por la que los ribosomas son un objetivo tan importante para los nuevos antibióticos. Los tres galardonados de este año se han generado los modelos 3D que muestran cómo los diferentes antibióticos se unen a los ribosomas. Estos modelos son utilizados por los científicos para desarrollar nuevos antibióticos, ayudando directamente a la salvación de vidas y disminuir el sufrimiento de la humanidad.

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El premio Nobel de este año de Fisiología o Medicina fue concedido a tres científicos que han resuelto un problema importante en la biología: cómo los cromosomas se pueden copiar de forma completa durante las divisiones celulares y la forma en que están protegidos contra su degradación. Los premios Nobel han demostrado que la solución se encuentra en los extremos de los cromosomas – los telómeros – y en una enzima que los mantiene, la telomerasa.

El tiempo, como hilo moléculas de ADN que llevan nuestros genes son empacados en los cromosomas, los telómeros son los tapones en sus extremos. Elizabeth Blackburn y Jack Szostak descubrieron que una secuencia única del ADN en los telómeros protege los cromosomas de la degradación. Por su parte Carol Greider y Elizabeth Blackburn descubrieron la telomerasa, la enzima que sintetiza el ADN del telómero. Estos descubrimientos explican cómo los extremos de los cromosomas están protegidos por los telómeros y que son construidos por la telomerasa. Estos tres científicos estadounidenses fueron los galardonados con el Premio Nobel 2009 de Fisiología y Medicina.

¿Que importancia tienen los telómeros? ¿Qué consecuencias tiene que se degraden si no codifican para molécula de RNA ni de proteína?

Cuando los telómeros se acortan, las células envejecen. Por el contrario, si la actividad de la telomerasa es alta, se mantiene la longitud de los telómeros, y la senescencia celular se retrasa. Este es el caso de las células cancerosas, que se puede considerar que tengan una vida eterna. Ciertas enfermedades hereditarias, en cambio, se caracterizan por tener una telomerasa defectuosa, resulta en las células dañadas. La concesión del Premio Nobel reconoce el descubrimiento de un mecanismo fundamental en la célula, un descubrimiento que ha estimulado el desarrollo de las nuevas estrategias terapéuticas.

Cuando los científicos empezaron a comprender cómo se copian los genes, en la década de 1950, otro problema se presentó. Cuando una célula está a punto de dividirse, las moléculas del ADN, que contienen las cuatro bases que forman el código genético, se copia, base por base, por las enzimas de la ADN polimerasa. Sin embargo, para una de las dos hebras del ADN, existe un problema en que el final de la cadena no puede ser copiado. Por lo tanto, los cromosomas deben acortarse cada vez que una célula se divide. Esto lo evitan las telomerasas mediante la síntesis de los telómeros, una secuencia CCCCAA altamente repetida en los extremos del ADN.

Estos científicos investigaron las funciones que desempeñan los telómeros en la célula. El Grupo de Szostak descubrió que células de levadura con mutaciones que dieron lugar a una reducción gradual de los telómeros crecieron poco y finalmente dejaron de dividirse. Blackburn y sus colaboradores identificaron mutaciones en el RNA de la telomerasa y observaron efectos similares en Tetrahymena. En ambos casos, esto condujo al envejecimiento celular prematuro. En contraste, los telómeros cuando estaban funcionales y además de prevenir el daño cromosómico también retrasaban la senescencia celular. Más tarde, el grupo de Greider puso de manifiesto que la senescencia de las células humanas también se retrasaban por la acción de la telomerasa. La investigación en esta área ha sido intensa y ahora se sabe que la secuencia de lADN en los telómeros atraen las proteínas que forman una capa protectora alrededor de los extremos frágiles de las hebras de ADN.

¿Qué importancia han tenido estos descubrimientos en los estudios sobre el envejecimiento humano, el cáncer y las células troncales?

Estos descubrimientos han tenido un gran impacto en la comunidad científica. Muchos científicos especulan que el acortamiento de los telómeros podría ser una de las razones para el envejecimiento, no sólo en las células individuales, sino también en el organismo como un todo. El proceso del envejecimiento es muy complejo y depende de varios factores diferentes, el telómero es uno de ellos. La investigación en este ámbito sigue siendo intensa.

Algunas enfermedades hereditarias se saben son causadas por defectos de la telomerasa, incluidos ciertos tipos de anemia aplásica congénita, en la que las divisiones celulares insuficiente en las células madre de la médula ósea conducen a la anemia grave. Ciertas enfermedades hereditarias de la piel y los pulmones también son causados por defectos de la telomerasa.

En conclusión, los descubrimientos de Blackburn, Greider y Szostak ha añadido una nueva dimensión a nuestra comprensión de la célula, arrojar luz sobre los mecanismos de la enfermedad, y estimuló el desarrollo del potencial de las nuevas terapias.

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