Albert Einstein Una historia de Purim

Nobel Prize 2012

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Last December the Royal Swedish Academy of Sciences and the Nobel Assembly at Karolinska Institute, honored six scientists that made a quantum leap on physics and cell, developmental and molecular biology -with their works performed from 1962 to 2011- with the Nobel Prize in sciences.

Serge Haroche, French citizen, Ph.D. from Université Pierre et Marie Curie, Paris, France. Professor at Collège de France and Ecole Normale Supérieure, Paris; and David J. Wineland, U.S. citizen. Ph.D. from Harvard University, Group Leader and NIST Fellow at National Institute of Standards and Technology (NIST) and University of Colorado Boulder, were awarded with the Nobel Prize in Physics for ground-breaking experimental methods that enable measuring and manipulation of individual quantum systems. Both working on quantum optics, Wineland approach was to isolate polarized atoms, ions, with photons – light. Haroche, doing the opposite, isolated photons in a trap of atoms; both attained something never done before: to observe, measure and manipulate individual particles without destroying or altering their quantum properties! The tip of the iceberg of the technologies that will emerge from this are going to find their first applications in super fast computers, maybe optical, based on quantum physics, so as in the next super precise atomic clocks who will retire the current caesium clocks. To lose sleep for a month let’s just imagine the use that may derive for the research in subatomic particles and for precision, nanotechnology, telemetry and communication technologies - any future implication on atomic energy production? I don’t know.

The Nobel Prize in Chemistry was awarded to the US scientists Robert J. Lefkowitz, Howard Hughes Medical Institute, Durham, NC; from Columbia University, New York, and Brian K. Kobilka, Stanford University School of Medicine, Stanford, CA; Yale University School of Medicine, for studies of G-protein–coupled receptors. Receptors are proteins on the outside of our cell membranes that are activated by different molecules coming from other tissues or from the exterior. More than 40 years ago, Lefkovitz and his team began to label hormones with radioactive isotopes, which allow them to discover different receptors where these hormones bind. One of them is the adrenaline β-adrenergic receptor; in this way they could isolated this and other receptors for analysis. Later, Kobilka found the β-adrenergic receptor gene, and realized that it was like the eye’s light receptor. From then on, they discovered a whole receptors family that share similar structures and functions. These receptors are responsible for the coupling and recognition of flavor, smell, and hormone molecules so as almost for half of the medicines. These receptors family was called G-protein–coupled receptors.

Sir John B. Gurdon, British citizen, has his own institute in Cambridge, the Gurdon Institute, Ph.D. from the University of Oxford and a postdoctoral fellow at California Institute of Technology; and  Shinya Yamanaka, Japanese citizen from the iPS Research and Application, Kyoto University, and the Gladstone Institutes, San Francisco, Ph.D. from the Kobe University and the Osaka City University, received the Nobel Prize in Physiology or Medicine for the discovery that mature cells can be reprogrammed to become pluripotent. Gurdon performed the first cloning ever made of a vertebrate, the South African frog Xenopus laevis, in 1962; the experiment that surprise me the most in my faculty years (84-87). The first successful cloning of a mammal occurred in 1996, Dolly the sheep, by Ian Wilmut’s group, in Edinburgh, Scotland. Gurdon transplanted nuclei from differentiated tadpole intestinal epithelium to an enucleated frog egg, previously treated with ultraviolet radiation. Nearly 1% of the transplanted eggs gave rise to tadpoles that reached adulthood, proving that the cloning of complex organisms, like an amphibian, was feasible, so as the reversion of a differentiated nucleus, specialized in its functions, to an immature, undifferentiated or reprogrammed stage, to generate once more an embrionary cell, was possible too. The biologist of my generation waited more than 30 years to see Gurdon receiving a Nobel Prize for this experiment, but he 50, and the day came the next century: December 10, 2012. Yamanaka was born the year of Gurdon’s classic experiment, 1962. By 2006, working with embionary mouse stem cells, he found the genes responsible for the induction to an immature state. By testing he introduced a set of four genes related to the undifferentiated state of stem cells in fibroblast cells; the fibroblasts were transformed again in undifferentiated stem cells, that means, pluripotent cells able to differentiate into other kind of specialized cell. This is called cell reprogramming. First, with these techniques, tissue culture, organ and cell regeneration therapy are already on the way, then, only time and imagination will tell us their scope.

Each Nobel laureate shared, in equal parts, a prize of kr 8 million Swedish crowns with his colleague(s) in each of the three awards.

Source: www.nobelprize.org

Premios Nobel 2012

El pasado mes de diciembre la Real Academia de las Ciencias de Suecia y la Asamblea Nobel de Instituto Karolinska reconocieron con los Premios Nobel de ciencias a seis científicos que dieron un salto cuántico a la física y a la biología celular, del desarrollo y molecular, por sus trabajos de investigación realizados entre 1962 y 2011.

Serge Haroche, francés, doctorado en la Université Pierre et Marie Curie, actualmente Profesor en el Collège de France y Ecole Normale Supérieure, de Paris, y David J. Wineland, estadounidense, doctorado en Harvard University, actualmente en el National Institute of Standards and Technology y en la University of Colorado Boulder, recibieron el Nobel de Física por el desarrollo de métodos experimentales que permiten la medición y manipulación de sistemas cuánticos individuales. Ambos trabajando en el área de óptica cuántica, Wineland partió del aislamiento de átomos polarizados, iones, por medio de fotones -haces de luz- y Haroche, haciendo lo opuesto, aisló fotones en una trampa de átomos; consiguiendo los dos lo que nunca se había logrado antes: observar, cuantificar y manipular partículas individuales sin destruirlas ni alterar sus propiedades cuánticas! La punta del iceberg de las tecnologías que se van a derivar de aquí van a encontrar sus primeras aplicaciones en las computadoras de súper velocidad, posiblemente ópticas, basadas en física cuántica, y también en los relojes atómicos de súper precisión que van a jubilar a los actuales de cesio. Para perder el sueño durante un mes, podemos imaginar las aplicaciones que se pueden derivar para la investigación en partículas subatómicas y en tecnologías de precisión, telemetría y comunicación, -¿alguna futura implicación en la producción de energía atómica? No lo sé.

El Premio Nobel de Química lo recibieron los estadounidenses Robert J. Lefkowitz, del Howard Hughes Medical Institute, Durham, NC; graduado de Columbia University, New York, y Brian K. Kobilka, de la Stanford University School of Medicine, Stanford, CA; graduado en Yale University School of Medicine. Por sus estudios sobre receptores acoplados a proteína G. Los receptores son proteínas en la parte externa de nuestras membranas celulares que reconocen y responden a diferentes moléculas provenientes de otros tejidos, o del exterior. Hace más de 40 años, Lefkowitz y su equipo empezaron a marcar hormonas con isótopos radioactivos descubriendo así varios receptores donde estas se unen, como el receptor β-adrenérgico de la adrenalina, de esta manera pudieron aislar este, y otros receptores, para estudiarlos. Posteriormente Kobilka encontró el gen del receptor β-adrenérgico, y se dieron cuenta que era parecido a los receptores de luz en el ojo. A partir de allí pudieron descubrir la existencia y funcionamiento de toda una familia de receptores que comparten estructuras y funciones similares; estos son los responsables de acoplar y reconocer moléculas de sabor, olor, hormonas y también casi la mitad de los medicamentos que existen. Esta familia de receptores la llamaron receptores acoplados a proteína G.

Sir John B. Gurdon, británico, tiene su propio instituto en Cambridge, el Gurdon Institute, postgraduado en la University of Oxford  y el California Institute of Technology, y Shinya Yamanaka, japonés, del iPS Research and Application de la Kyoto University, y los Gladstone Institutes de San Francisco, postgraduado en la Kobe University y la Osaka City University; recibieron el Premio Nobel en Fisiología-Medicina por el descubrimiento de que las células maduras pueden reprogramarse para convertirse en células pluripotenciales. Gurdon realizó en 1962 la primera clonación que se haya hecho de un vertebrado, la rana sudafricana Xenopus laevis; el experimento que más me impresionó en mis años de facultad (84-87). La primera clonación exitosa de un mamífero fue en 1996, la oveja Dolly, en Edimburgo, Escocia, por el equipo de Ian Wilmut. Gurdon transplantó un núcleo de célula intestinal de renacuajo a un huevo de rana tratado previamente con radiación ultravioleta para desnaturalizar su núcleo original. Cerca del 1% de los huevos transplantados dieron lugar a renacuajos que llegaron a la etapa adulta, demostrando que la clonación de organismos complejos como un anfibio era posible, así como también la reversión de un núcleo diferenciado, especializado en sus funciones, a una etapa inmadura, indiferenciada o reprogramada, para volver a generar una célula embrionaria. Los biólogos de mi generación esperamos más de 30 años a que le dieran un Nobel a Gurdon por ese experimento, él 50 años, y el día llegó al siglo siguiente: 10 diciembre 2012. Yamanaka nació en el año del experimento clásico de Gurdon, 1962; para el 2006, trabajando con células madres embrionarias de ratón, encontró los genes responsables que inducen el estado inmaduro de estas células. Haciendo pruebas introdujo un conjunto de 4 genes, relacionados con el estado indiferenciado de las células madres, en células de fibroblastos, y estos se transformaron nuevamente en células madre indiferenciadas, es decir pluripotenciales – capaces de diferenciarse en otro tipo de célula especializada. Esto se le llama: reprogramación celular. Para empezar, con estas técnicas, el cultivo de tejidos, de órganos y la terapia de regeneración celular ya se encuentran en camino, después, solo el tiempo y la imaginación nos dirán sus alcances.

Cada galardonado con el Nobel compartió, en partes iguales, un premio de kr 8 millones de coronas suecas con su colega(s), en cada uno de los tres ramos.

Fuente: www.nobelprize.org