Nobelpriset i kemi 2009 för ribosomer i 3D

Minsann, det ser ut som om Karin Bojs prickade en till Nobelpristagare i årets gissningsrunda: Ada Yonath, som tillsammans med Thomas Steitz och Venkatraman Ramakrishnan får kemipriset för att de lyckats lista ut hur ribosomer, en nyckeldel i cellens små DNA-till-protein-maskineri, fungerar och är formade.

En intressant lokalpatriotisk parentes är att ribosomers storlek anges i den för oss vanliga dödliga rätt obskyra enheten “Svedberg“, efter den svenske kemisten Theodor Svedberg (också han Nobelpristagare i kemi, fast 1926) som arbetade med dispersa system och uppfann den analytiska ultracentrifugen. En Svedberg motsvarar 10-13 sekunder (enheten, som också kallas “sedimentationskoefficient“, definieras som sedimentationshastigheten delat med accelerationen), och eftersom större partiklar i allmänhet sedimenteras snabbare så har de också vanligtvis ett högt Svedbergvärde.

Ada Yonaths insats består av något som många från början trodde var omöjligt; hon har tagit fram 3D-strukturen för ribosomen med hjälp av röntgenkristallografi. Ribosomer har två delar, som var och en består av RNA tätt omlindad av proteiner. Den aktiva delen, som utgår från mRNA (budbärar-RNA) och bygger ihop aminosyror till proteiner, består av RNA. Metoden går ut på att översätta det prickmönster som bildas av starka röntgenstrålar när de studsar mot mot atomerna i en kristall; och det är inte den enda krångliga biten – man måste dessutom ha tillgång till en synkrotom som ger röntgenstrålningen. Slutligen måste man kunna få det man vill studera att bilda en ren och fin kristall, vilket kan vara rejält meckigt när man har med biologiskt material att göra – och ju större molekyl desto värre blir det. Den mänskliga ribosomen består av totalt fyra RNA-molekyler och 70-talet proteiner – det är alltså en riktigt stor molekyl. Tjugo års hårt arbete krävdes för att Ada Yonath skulle få fram tillräckligt rena, stabila kristaller.

Men utan Thomas Steitz hade det inte räckt hela vägen fram. Han tog hjälp av elektronmikroskop-bilder av ribosomens storskaliga form och placering i kristallen för att kunna tolka röntgenkristallografibilderna, och tog på så sätt fram den första, grovkorniga bilden av hela ribosomen – detaljerad nog att man kunde se RNA-molekylerna. Sedan var det “bara” mer hårt jobb som gällde innan alla tre, Steitz, Yonath och Ramakrishnan, kunde publicera detaljerade tredimensionella strukturer på atomnivå – i princip samtidigt under sensommaren år 2000

Jag minns när bilderna kom, det var otroligt häftigt att se hela maskineriet i detalj (särskilt som jag då dessutom hade gymnasiets biologi och biologibokens tämligen förenklade skisser färska i huvudet). Men det här är inte bara en grundläggande biologisk upptäckt, utan också en potentiell lösning på ett av våra mer hotande medicinska problem: multiresistenta bakterier. Eftersom celler inte överlever utan fungerande ribosomer är bakterie-ribosomer ett möjligt mål för antibiotika. Med formen på ribosomerna klarlagd blir det lättare att ta fram helt nya sorters antibiotika, och därmed försöka hålla sig ett steg framför de allt vanligare antibiotikaresistenta bakterierna.

Länkar
Nobelprisets nyhetsrelease
Nobelprisets populärvetenskapliga information
DN om kemipriset, och Karin Bojs kommentar
Wikipedia om ribosomer och om röntgenkristallografi