De Nobelprijs chemie gaat dit jaar naar drie wetenschappers die er twintig jaar uitzichtloos zwoegen voor overhadden om uiteindelijk toch achter de structuur te komen van het ribosoom. Dat is een onmisbaar onderdeel van onze cellen, dat de eiwitten bouwt waarzonder geen leven mogelijk zou zijn.
De Israëlische Ada Yonath en de Amerikanen Venkatraman Ramakrishnan en Thomas Steitz mogen een miljoen Zweedse kronen (974.000 euro) onder elkaar verdelen, voor hun geslaagde poging om het ribosoom tot op het laatste atoom uit te kleden.
De wetenschappers bouwden voort op het werk van James Watson, Francis Crick en Maurice Wilkins, die in 1962 de Nobelprijs kregen voor hun ontrafeling van de dubbel-helixstructuur van dna, dat de blauwdruk voor alle leven bevat. Maar leven kan niet ontstaan zonder dat de instructies uit dit dna worden omgezet in eiwitten. Die klus klaart het ribosoom.
Aan het eind van de jaren zeventig slaagde Yonath erin te doen wat tot dan toe ondoenbaar werd geacht: ze kristalliseerde ribosomen, zoals je ook zoutkristallen kunt bouwen door aan een zoutoplossing water te onttrekken. Alleen is het met ribosomen, die bestaan uit honderdduizenden bouwstenen, oneindig veel moeilijker dan bij zout, dat maar twee bouwstenen heeft. Yonath slaagde door ribosomen te nemen van een hittebestendige bacterie uit warmwaterpoelen. als zo'n organisme kan leven bij 75 graden Celsius, moet het stevige ribosomen hebben, oordeelde Yonath, die ook in het lab tegen een stootje kunnen. Ze kreeg gelijk en bouwde haar eerste ribosomenkristallen. Ze waren verre van perfect, maar door ze in te vriezen bij minus 196 graden Celsius, kon ze ze verder stabiliseren.
Vervolgens maakte ze röntgenfoto's van de kristallen, met de bedoeling er hun driedimensionale structuur uit af te leiden. Bij die methode kaatsen röntgenstralen af op het kristal, en uit het resulterende verstrooiingspatroon kan de positie van elk afzonderlijk atoom worden berekend. Stap voor stap kwam Yonath dichter bij haar doel, en al doende bracht ze een race op gang, waarin al snel ook Steitz en Ramakrishnan gingen meelopen.
Aan het begin van de jaren negentig waren Yonaths kristallen van voldoende kwaliteit om er structuur in te gaan zien. Maar Steitz was de eerste om de gedetailleerde structuur van een (deel van) een ribosoom te publiceren, in 1998. Het was een vage foto waarop nog geen afzonderlijke atomen te zien waren. De race ging voort, en in 2000 publiceerden de drie concurrenten haast gelijktijdig loepzuivere kristalstructuren van een volledig ribosoom, waarop de positie van elk afzonderlijk atoom zichtbaar was gemaakt.
Voor de biochemie was dat een magisch moment, maar ook voor de geneeskunde had het grote betekenis. Zowat de helft van alle antibiotica (medicijnen die bacteriële infecties bestrijden) leggen het ribosoom lam. Zij konden vanaf nu veel gerichter worden ontworpen.
Voorbeelden van antibiotica die ribosomen lamleggen en zo bacteriën zonder eiwitten zetten, zijn erytromycine en azithromycine. Ze worden voorgeschreven tegen middenoorontsteking, keelontsteking, bronchitis en longontsteking. De medicijnen waren al op de markt voor Ramakrishnan, Steitz en Yonath het ribosoom zichtbaar maakten — maar artsen begrepen toen nog helemaal niet waaróm ze tegen bacteriën werkzaam waren.
De wetenschappers bouwden voort op het werk van James Watson, Francis Crick en Maurice Wilkins, die in 1962 de Nobelprijs kregen voor hun ontrafeling van de dubbel-helixstructuur van dna, dat de blauwdruk voor alle leven bevat. Maar leven kan niet ontstaan zonder dat de instructies uit dit dna worden omgezet in eiwitten. Die klus klaart het ribosoom.
Aan het eind van de jaren zeventig slaagde Yonath erin te doen wat tot dan toe ondoenbaar werd geacht: ze kristalliseerde ribosomen, zoals je ook zoutkristallen kunt bouwen door aan een zoutoplossing water te onttrekken. Alleen is het met ribosomen, die bestaan uit honderdduizenden bouwstenen, oneindig veel moeilijker dan bij zout, dat maar twee bouwstenen heeft. Yonath slaagde door ribosomen te nemen van een hittebestendige bacterie uit warmwaterpoelen. als zo'n organisme kan leven bij 75 graden Celsius, moet het stevige ribosomen hebben, oordeelde Yonath, die ook in het lab tegen een stootje kunnen. Ze kreeg gelijk en bouwde haar eerste ribosomenkristallen. Ze waren verre van perfect, maar door ze in te vriezen bij minus 196 graden Celsius, kon ze ze verder stabiliseren.
Vervolgens maakte ze röntgenfoto's van de kristallen, met de bedoeling er hun driedimensionale structuur uit af te leiden. Bij die methode kaatsen röntgenstralen af op het kristal, en uit het resulterende verstrooiingspatroon kan de positie van elk afzonderlijk atoom worden berekend. Stap voor stap kwam Yonath dichter bij haar doel, en al doende bracht ze een race op gang, waarin al snel ook Steitz en Ramakrishnan gingen meelopen.
Aan het begin van de jaren negentig waren Yonaths kristallen van voldoende kwaliteit om er structuur in te gaan zien. Maar Steitz was de eerste om de gedetailleerde structuur van een (deel van) een ribosoom te publiceren, in 1998. Het was een vage foto waarop nog geen afzonderlijke atomen te zien waren. De race ging voort, en in 2000 publiceerden de drie concurrenten haast gelijktijdig loepzuivere kristalstructuren van een volledig ribosoom, waarop de positie van elk afzonderlijk atoom zichtbaar was gemaakt.
Voor de biochemie was dat een magisch moment, maar ook voor de geneeskunde had het grote betekenis. Zowat de helft van alle antibiotica (medicijnen die bacteriële infecties bestrijden) leggen het ribosoom lam. Zij konden vanaf nu veel gerichter worden ontworpen.
Voorbeelden van antibiotica die ribosomen lamleggen en zo bacteriën zonder eiwitten zetten, zijn erytromycine en azithromycine. Ze worden voorgeschreven tegen middenoorontsteking, keelontsteking, bronchitis en longontsteking. De medicijnen waren al op de markt voor Ramakrishnan, Steitz en Yonath het ribosoom zichtbaar maakten — maar artsen begrepen toen nog helemaal niet waaróm ze tegen bacteriën werkzaam waren.
