Νόμπελ Χημείας για τους μηχανισμούς επιδιόρθωσης του DNA

Δία τρία μοιράζεται το φετινό Νόμπελ Χημείας: ένας Τούρκος, ένας Αμερικανός και ένας Σουηδός μοιράζονται το μεγάλο βραβείο για τις «μηχανιστικές μελέτες της επιδιόρθωσης του DNA».

Η επιτροπή των Νόμπελ στη Σουηδική Βασιλική Ακαδημία Επιστημών επέλεξε τους Τόμας Λίνταλ από τη Σουηδία, Πολ Μόντριχ από τις ΗΠΑ και Αζίζ Σανζάρ από την Τουρκία.

Οι ανακαλύψεις τους έχουν κεφαλαιώδη σημασία για ασθένειες που οφείλονται σε αποτυχία των μηχανισμών επιδιόρθωσης, με κυριότερο παράδειγμα τον καρκίνο.

Μαντάροντας το γονιδίωμα

Μέχρι τη δεκαετία του 1970, βιολόγοι και χημικοί πίστευαν ότι το μόριο του DNA είναι εξαιρετικά σταθερό. Η πραγματικότητα όμως είναι ότι το γονιδίωμα κάθε κυττάρου αλλάζει συσσωρεύοντας τυχαίες μεταλλάξεις, ακόμα και χωρίς την επίδραση περιβαλλοντικών παραγόντων όπως η υπεριώδης ακτινοβολία και τα καρκινογόνα χημικά.

Ο λόγος που το DNA δεν εκφυλίζεται με την πάροδο του χρόνου είναι οι μηχανισμοί επιδιόρθωσης του DNA -ουσιαστικά πρωτεΐνες που μαντάρουν την αλυσίδα του DNA και διορθώνουν τυχόν λάθη που εμφανίστηκαν είτε αυθόρμητα είτε κατά την αντιγραφή της γενετικής πληροφορίας.

Καθένας από τους τρεις βραβευθέντες ουσιαστικά ανακάλυψε έναν διαφορετικό μηχανισμό επιδιόρθωσης.

Ο Σουηδός Τόμας Λίνταλ, ο οποίος γεννήθηκε το 1938 και είναι σήμερα ερευνητής στο Ινστιτούτο «Φράνσις Κρικ» της Βρετανίας, ήταν ο πρώτος από τους τρεις νομπελίστες που ασχολήθηκε με το αντικείμενο. Το έργο του ξεκίνησε με την ανακάλυψη ότι το μόριο του DNA αποδομείται με τόσο μεγάλη ταχύτητα ώστε η εξέλιξη της ζωής στη Γη θα έπρεπε να είναι αδύνατη.

Η διερεύνηση της υπόθεσης τον οδήγησε στην ανακάλυψη του μηχανισμού «εκτομής βάσης» -έναν μηχανισμό που αφαιρεί από το DNA βάσεις, ή μεμονωμένα «γράμματα» της γενετικής πληροφορίας, οι οποίες έχουν υποστεί χημική αλλοίωση.

Η προσπάθεια συνεχίστηκε από τον Τούρκο Αζίζ Σανζάρ, ο οποίος γεννήθηκε το 1946 και είναι σήμερα καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας. Οι σημαντικές ανακαλύψεις του άργησαν να πείσουν την ερευνητική κοινότητα, σήμερα όμως η σημασία τους είναι σαφής: ο Σανζάρ χαρτογράφησε σε μοριακό επίπεδο έναν δεύτερο μηχανισμό επιδιόρθωσης, την «εκτομή νουκλεοτιδίων». 

Είναι ο μηχανισμός που επιτρέπει στα κύτταρα να διορθώνουν βλάβες που προκαλούνται από μεταλλαξιγόνους παράγοντες όπως η υπεριώδης ηλιακή ακτινοβολία.

Ένας τρίτος μηχανισμός περιγράφηκε από τον Αμερικανό Πολ Μόντριχ, ο οποίος γεννήθηκε το 1946 και είναι σήμερα ερευνητής στο Ιατρικό Ινστιτούτο «Χάουαρντ Χιουζ» στις ΗΠΑ. Πρόκειται για το μηχανισμό «επιδιόρθωσης σύζευξης βάσεων».

Ο μηχανισμός αυτός εξειδικεύεται στην επιδιόρθωση λαθών κατά τη διάρκεια αντιγραφής των μορίων DNA στο πλαίσιο της κυτταρικής διαίρεσης, όταν μια βάση στη μία αλυσίδα του DNA συνδέεται με λανθασμένη βάση στην απέναντι αλυσίδα.

Συγγενείς ανωμαλίες σε αυτόν τον μηχανισμό μπορούν για παράδειγμα να προκαλέσουν καρκίνο του παχέος εντέρου, επισημαίνει η επιτροπή των Νόμπελ.

Οι τρεις ερευνητές θα μοιραστούν το χρηματικό έπαθλο των 8 εκατ. σουηδικών κορονών, περίπου 860.000 ευρώ.

Η ανακοίνωση του Νόμπελ Χημείας έρχεται μετά τα βραβεία Ιατρικής-Φυσιολογίας και Φυσικής. Ακολουθούν το Νόμπελ Λογοτεχνίας την Πέμπτη, Ειρήνης την Παρασκευή και Οικονομικών Επιστημών τη Δευτέρα.

Η απονομή των βραβείων πραγματοποιείται κάθε χρόνο στις 10 Δεκεμβρίου σε μια πανηγυρική τελετή στη Στοκχόλμη. Εξαίρεση το Νόμπελ Ειρήνης που απονέμεται στο Όσλο.