Nobel per la Chimica 2015, i vincitori

Il premio assegnato a Tomas Lindahl, Paul Modrich e Aziz Sancar per gli studi sui meccanismi cellulari di riparazione del DNA, fondamentali per la nostra salute e sopravvivenza.

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Tomas Lindahl, Paul Modrich e Aziz Sancar.

Il Nobel per la Chimica 2015 è stato assegnato allo svedese Tomas Lindahl, allo statunitense Paul Modrich e al turco Aziz Sancar per aver mappato e spiegato il meccanismo attraverso il quale le cellule riparano il proprio DNA e salvaguardano l'informazione genetica.

 

La struttura a doppia elica del DNA fu scoperta nel 1953 da James Watson e Francis Crick. Nel 1962, i loro studi furono premiati con un Nobel per la Medicina (clicca sulla foto per ingrandirla). | The Royal Swedish Academy of Science / Elab.: Focus/www.focus.it

Le motivazioni. L'informazione genetica che determina la forma e il funzionamento degli esseri umani è rimasta stabile di generazione in generazione per centinaia di migliaia di anni.

 

Essa rimane sorprendentemente intatta, pur essendo costantemente soggetta ad aggressioni esterne.

 

Tomas Lindahl, Paul Modrich e Aziz Sancar hanno spiegato come la cellula ripara il proprio DNA e mantiene al sicuro le proprie informazioni genetiche. Studi, questi, fondamentali per capire il funzionamento delle cellule viventi e, per esempio, per sviluppare nuove terapie contro il cancro.

 

I contributi di ciascuno. Le ricerche dei tre scienziati premiati ci dicono che il danno genetico avviene di continuo, e che se il materiale genetico cellulare non si disintegra in un completo "caos" chimico, è solo grazie al contributo di meccanismi molecolari che vigilano sull'integrità del DNA e lo riparano ove necessario.

 

Questi processi entrano in azione più spesso di quanto si creda: per esempio, per rimediare ai danni causati da sostanze cancerogene come il fumo di sigaretta, o a quelli indotte dalle radiazioni (si pensi ai disastri di Chernobyl e Fukushima).  

 

Paracadute genetico. Negli anni '70 si pensava che il DNA fosse una molecola estremamente stabile, ma Tomas Lindahl dimostrò che esso decade a un ritmo che avrebbe dovuto rendere impossibile lo sviluppo della vita sulla Terra. Questa intuizione lo portò a scoprire un meccanismo molecolare, il sistema di riparazione per escissione di basi, che costantemente bilancia il collasso del DNA. Lindahl è il 29esimo scienziato svedese premiato nonché membro della Accademia Reale svedese delle Scienze e della Royal Society di Londra. 

 

Un'infografica che illustra il funzionamento del sistema di riparazione per escissione di basi studiato da Lindahl. | The Royal Swedish Academy of Science

 

I danni del Sole. Aziz Sancar, scienziato turco-americano, ha mappato la riparazione per escissione di nucleotidi, il meccanismo che le cellule utilizzano per rimediare ai danni genetici causati dai raggi UV. Chi nasce con difetti a questo meccanismo rischia di sviluppare tumori alla pelle se esposto alla luce solare. Le cellule utilizzano questa tecnica per risolvere i danni genetici causati anche da agenti mutageni, processi chimici o fisici che causano l'alterazione del materiale genetico cellulare.

 

Nel 2011, in un suo studio sui questi processi, Sancar affermò che, se proprio non si può far a meno di sottoporsi a una lampada abbronzante, è meglio farlo di mattina. Più tardi, infatti, l'abilità cellulare di riparare ai danni del DNA è minore, per una questione di ritmi circadiani.

 

Schema del funzionamento della riparazione per escissione di nucleotidi, che entra in gioco per rimediare ai danni causati da raggi UV e sostanze cancerogene. | The Royal Swedish Academy of Science

 

Errori di abbinamento. Paul Modrich ha dimostrato come la cellula corregge gli errori che possono avere origine quando il DNA viene replicato, durante la divisione cellulare. Il meccanismo detto di "mismatch repair" riduce la frequenza di errori di abbinamento tra le basi azotate durante la replicazione di circa un migliaio di volte. Difetti congeniti in questo meccanismo possono causare, per esempio, una variante ereditaria di tumore al colon.

 

Quando il DNA è replicato nei processi di divisione cellulare, può andare incontro ad accoppiamento errato delle basi: due enzimi individuano l'errore (la base scorretta) e vi pongono rimedio. | The Royal Swedish Academy of Science

 

Le affiliazioni. Lindahl, 77 anni, è capogruppo emerito del Francis Crick Institute di Londra e direttore emerito del Cancer Research UK presso il Clare Hall Laboratory in Gran Bretagna. Modrich, 69 anni, è coordinatore presso l'Howard Hughes Medical Institute (USA) e professore alla Duke University School of Medicine di Durham, Nord Carolina. Sancar, 69 anni, è professore alla University of North Carolina School of Medicine di Chapel Hill, Nord Carolina. 

 

11:36. Le selezioni. Ecco quali sono i passi attraverso i quali avviene il processo di selezione delle nomine dei candidati al Nobel alla Chimica.

 

 

 

11:23. Numeri e curiosità sul Nobel per la Chimica

 

106 i Nobel per la Chimica assegnati dal 1901 al 2014

 

63 i Premi assegnati a un solo scienziato

 

4 le donne che si sono aggiudicate il Nobel per la Chimica finora: Marie Curie (1911), Irène Joliot-Curie (1935), Dorothy Hodgkin (1964), Ada Yonath (2009)

 

Frederick Sanger, chimico britannico, è stata l'unica persona insignita del Premio Nobel per la Chimica due volte: nel 1958 e nel 1980

 

35 anni l'età del più giovane vincitore del Nobel per la Chimica, il francese Frédéric Joliot, premiato nel 1935 insieme alla moglie Irène Joliot-Curie per la sintesi di nuovi elementi radioattivi

 

85 anni l'età del più vecchio al momento della nomina: John B. Fenn, chimico statunitense premiato nel 2002 per lo sviluppo della tecnica della ionizzazione elettrospray nella spettrometria di massa  

 

La biochimica è il campo di ricerca più frequentemente premiato con un Nobel per la Chimica: hanno fatto ricerca in questo ambito 50 tra i vincitori

 

07 Ottobre 2015 | Elisabetta Intini