Los jurados de los Nobel de Fisiología o Medicina, Física y Química coincidieron en premiar a científicos que han roto barreras del conocimiento, por lo que pueden considerarse que estos premios Nobel son de la ruptura o de las nuevas fronteras.

El ritmo de la vida

Por “sus descubrimientos de los mecanismos moleculares que controlan el ritmo circadiano”, la Asamblea Nobel del Instituto Karolinska concedió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina a los estadounidenses Jeffrey C. Hall y Michael Rosbash, de la Universidad de Brandeis, de Boston, y Michael W. Young, de la Universidad de Rockefeller, de Nueva York.

Rosbash y Hall, a principios de la década de 1980, estudiaron el ritmo circadiano (de cerca de un día) en la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster). En 1984, junto con Young aislaron en la drosófila el primer gen responsable del ritmo circadiano, el period gene (gen del periodo). Al descubrimiento de este gen siguieron otros de Young, como el timeless y el doubletime que intervienen en el ritmo circadiano.

Estos descubrimientos establecieron la relación entre la genética y el reloj biológico, responsable de los ciclos de los organismos, como el de vigilia y sueño, en una época en que no se creía que los genes estuvieran involucrados en el ciclo. Pero no solo eso, sus investigaciones determinaron que “los relojes biológicos de otros organismos multicelulares, incluyendo los humanos, es muy parecido, casi idéntico”, por lo que los descubrimientos de los premiados “explican cómo las plantas, los animales y los seres humanos adaptan su ritmo biológico para que se sincronice con las revoluciones de la Tierra”, refirió el Karolinska.

Este reloj interno interviene prácticamente en todas las funciones de los organismos, además del sueño-vigilia, también regula los niveles hormonales, la temperatura, la presión arterial, el metabolismo, y su alteración puede influir en la aparición de enfermedades como la diabetes, algunos tipos de cáncer y de enfermedades mentales. Así que este hito científico abrió nuevas líneas de investigación.

 La imperceptible gravedad del cosmos

La Real Academia de Ciencias Sueca reconoció con el Nobel de Física a los estadounidenses Rainer Weiss (nacido en Berlín), Barry C. Barish y Kip S. Thorne por su “decisiva contribución al detector LIGO (Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser) y a la observación de ondas gravitacionales”.

Weiss, del Instituto de Tecnología de Massachusetts, en la década de 1960 fue pionero en el diseño de los primeros interferómetros láser que se crearon para detectar una onda gravitacional. Por su parte, Thorne del Instituto de Tecnología de California, años más tarde, se adentró en el diseño de equipos similares; finalmente, ambos trabajos se complementaron y en 1990 se aprobó la construcción del LIGO con las aportaciones de los dos. A Barish le correspondió dirigir la edificación de los interferómetros e internacionalizar el proyecto.

El 14 de septiembre de 2015, se identificó la primera señal de onda gravitacional, con lo que se comprobó la existencia de esas ondas, que había predicho Albert Einstein. Se detectó el choque de dos agujeros negros uno con una masa de 36 soles y otro de 29, el agujero negro final fue de 62 soles, lo cual ocurrió a 1,300 millones de años luz de la Tierra.

A esta primera detección le han seguido otras tres, también procedentes de la unión de agujeros negros. Los investigadores consideran que se podrán determinar con precisión las distancias de las galaxias lejanas, deducir la cantidad de materia y energía que causa la expansión acelerada del cosmos y podrá tenerse información de los primeros instantes del cosmos y de la naturaleza de la materia oscura. Por eso, se considera que es el inicio de una nueva era en la astronomía.

 Las imágenes de lo esencial

El suizo Jacques Dubochet, de la Universidad de Lausana, el alemán Joachim Frank, de la Universidad de Columbia, en Nueva York, y el escocés Richard Henderson, del Laboratorio de Biología Molecular MRC, de Cambridge, obtuvieron el Nobel de Química “por desarrollar la criomicroscopía electrónica para la determinación estructural en alta resolución de biomoléculas en soluciones”.

Henderson, en 1990, logró generar una imagen tridimensional (3D) de una molécula de una bacteria a una resolución atómica; Frank desarrolló un método para procesar las imágenes bidimensionales borrosas del microscopio electrónico para obtener imágenes claras en 3D; Dubochet vitrificó el agua con un método que la congela con rapidez y la solidifica alrededor de una biomolécula para que mantenga su estructura natural.

Con estas técnicas, los tres investigadores han podido obtener imágenes de las moléculas de la Salmonella que atacan las células, de las proteínas de bacterias que intervienen en su resistencia a los antibióticos, de las biomoléculas de genes y otras más. Recientemente captaron imágenes en 3D en resolución atómica del virus del zika, que permitió buscar fármacos específicos para combatirlo.

 “Ya no hay más secretos, ahora podemos ver los intrincados detalles de las biomoléculas en cada rincón de nuestras células y en cada gota de nuestros fluidos corporales”, afirmó Sara Snogerup Linse, directora del comité del Nobel, quien estableció que los tres investigadores llevaron a la bioquímica a una nueva era.

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f/René Anaya Periodista Científico