The race to resolve the atomic structures of the ribosome. On the Nobel Prize in Chemistry awarded to Venkatraman Ramakrishnan,Thomas A. Steitz, and Ada E. Yonath

摘要

The Nobel Prize in Chemistry 2009 was awarded to three scientists, Venkatraman Ramakrishnan, Thomas A. Steitz, and Ada E. Yonath, for their investigations into the structure and functioning of ribosomes. These complex cellular particles are where genetic information is decoded and proteins are synthesized. Consequently, ribosomes play a central role in the biology of all living organisms. Ribosomes are composed of one small and one large subunit, which in prokaryotes are respectively referred to as 30S and 50S according to their sedimentation properties. In both subunits, about two thirds of the mass corresponds to ribosomal RNA (rRNA) and the rest to different proteins. Given their biological relevance and the fact that they are the target of a large variety of clinically relevant antibiotics, ribosomes have been the subject of intense and continuous research since the 1960s, when the genetic code was unraveled. These investigations led, and to some extent culminated, with the results published in 2000 (annus mirabilis for ribosomes), reporting the crystal structures of the 50S ribosomal subunit from Haloarcula marismortui at 2.4A resolution and, a few weeks later, of the 30S subunit from Thermus thermophil-us at 3.3A and 3.0A resolution, by teams led by the three laureates. These results have been instrumental in understanding ribosome function at the atomic level. However, there are many years of work ahead, as much remains to be learned about ribosomes; in particular the structure of the eukaryotic ribosome has yet to be elucidated.%El Premi Nobel de Química 2009 va ser atorgat a tres científics, Venkatraman Ramakrishnan, Thomas A. Steitz, i a Ada E. Yonath, per les investigacions sobre l'estructura i el funcionament dels ribosomes. Els ribosomes són les partícules cel·lulars complexes en què es produeix la descodificació de la informació genètica i la síntesi de proteïnes i, consegüentment, tenen un paper central en la biologia de tots els éssers vius. Tots els ribosomes es componen de dues subunitats, la petita i la gran, que en procariotes s'especifiquen com la subunitat 30S i la 50S, respectivament, segons les seves propietats de sedimentació. Aproximadament, dos terços de la massa de cada subunitat correspon a RNA ribosòmic (rRNA) i la resta, a proteïnes diferents. Atesa la rellevància biològica que tenen, i el fet que siguin dianes d'una gran varietat d'antibiòtics d'ús clínic, els ribosomes han estat l'objectiu d'una recerca intensa i contínua des dels anys seixanta, quan va ser desxifrat el codi genètic. Aquestes investigacions han conduït, i en cert sentit culminat, als resultats publicats l'any 2000 (annus mirabilís per al món del ribosoma) sobre la determinació de les estructures cristal·lines de la subunitat ribosomal 50S de Haloarcula marís-mortui a una resolució de 2.4 À i, unes setmanes més tard, de la subunitat 30S de Thermus thermophilus a una resolució de 3.3 i 3.0 À, pels equips que dirigien els premiats amb el Premi Nobel de Química 2009. Aquests resultats estan essent instrumentals per a la comprensió, atòmicament, del funcionament del ribosoma. Tanmateix, encara es necessiten anys de treball per a contestar les moltes preguntes obertes que romanen sobre els ribosomes, entre les quals cal ressaltar les referents a l'estructura del ribosoma eucariòtic.