O Prêmio Nobel de Química deste ano foi compartilhado por David Bakerum bioquímico que recebeu seu Ph.D. Da UC Berkeley, em 1989, trabalhando com Randy Schekman, professor de biologia molecular e celular que ganhou o Prêmio Nobel de 2013 em fisiologia ou medicina.
Em Berkeley, Baker conduziu pesquisas principalmente no transporte de proteínas e no tráfico de proteínas em leveduras, o campo em que Schekman recebeu o prêmio.
“Sua energia, entusiasmo e brilho transformaram o trabalho em meu laboratório para permitir uma abordagem bioquímica para promover nossa análise genética do mecanismo de secreção de proteínas”, disse Schekman. “O sucesso de Baker não é por acaso. Ele tem o raro dom de criatividade e confiança para fazer a mágica acontecer no laboratório. ”
Após uma bolsa de pós -doutorado na UCSF, Baker ingressou na Faculdade de Bioquímica da Escola de Medicina da Universidade de Washington em Seattle e começou a trabalhar em métodos computacionais para prever e projetar as estruturas e funções de proteínas.
Em 2003, ele usou um programa de computador que havia desenvolvido chamado Rosetta para projetar uma proteína totalmente nova que period diferente de qualquer outra conhecida. Baker e colegas mostraram que uma ampla gama de estruturas de proteínas poderia ser projetada usando o software program Rosetta.
“Desde então, seu grupo de pesquisa produziu uma criação imaginativa de proteínas após a outra, incluindo proteínas que podem ser usadas como produtos farmacêuticos, vacinas, nanomateriais e sensores minúsculos”, de acordo com um comunicado à imprensa da Fundação Nobel. Baker, a fundação observou, “aprendeu a dominar os blocos de construção da vida e criar proteínas totalmente novas”.
“A equipe de Baker da Universidade de Washington liderou o desenvolvimento de um algoritmo poderoso, Rosetta, para ajudar a resolver um problema que desafiou bioquímicos por muitas décadas: como as moléculas de proteína se dobram em estruturas tridimensionais únicas?” Schekman disse. “Ao mesmo tempo, a Baker foi pioneira nas abordagens para o design ab initio de novas proteínas como catalisadores de reação e, mais recentemente, o desenvolvimento de imunógenos antivirais”.
Baker, 62 anos, recebeu metade do prêmio, enquanto a outra metade foi compartilhada por dois cientistas – Demis Hassabis e John Jumper – no Google DeepMind, em Londres, que desenvolveu uma ferramenta de aprendizado de máquina, Alphafold, que pode prever a estrutura 3DL de qualquer proteína de sua sequência de aminoácidos.
A estrutura 3D de uma proteína é elementary para sua função, mas os cientistas lutaram desde a década de 1970 para entender como a sequência de aminoácidos de uma proteína codificou essa estrutura. Então, em 2020, Hassabis e Jumper desenvolveram uma nova versão da ferramenta AI, Alphafold2.
“Com sua ajuda, eles foram capazes de prever a estrutura de praticamente todas as 200 milhões de proteínas que os pesquisadores identificaram”, de acordo com a Fundação Nobel.
“É um dia verdadeiramente emocionante para aqueles de nós interessados em dobrar proteínas”, disse Susan Marqusee, professora distinta de biologia molecular e celular e química na UC Berkeley. “David fez tanto quanto qualquer cientista vivo para traçar o caminho entre as sequências de aminoácidos de proteínas e suas estruturas tridimensionais. Com a capacidade de projetar estruturas à vontade, o desafio para o futuro é incorporar os movimentos dinâmicos e as mudanças estruturais necessárias para todo tipo de função biológica. ”
Stephanie Mitchell/Universidade de Harvard
No início desta semana, outro graduado em Berkeley, Gary Ruvkun, compartilhou o Prêmio Nobel em Fisiologia ou Medicina para a descoberta do papel crítico desempenhado pelos microRNAs na regulamentação dos genes. Ruvkun, que cresceu em Berkeley, se formou em Berkeley em 1973 com um bacharelado em biofísica. Ele atualmente é professor de genética em Escola de Medicina de Harvard e um pesquisador do Hospital Geral de Massachusetts.
“Esse reconhecimento segue anos de antecipação por esse prêmio e corresponde ao reconhecimento com o de outro graduado de Berkeley, Andrew Fireplace, que compartilhou o Nobel com Craig Mello para a descoberta de pequenos RNAs interferentes, que, quando introduzidos nas células, formam dupla fita Moléculas de RNA que, da mesma forma, podem controlar a expressão gênica ”, disse Schekman. “Ambas as descobertas tiveram um impacto substancial em nossa compreensão e capacidade de manipular a expressão de genes em organismos superiores”.
Prêmio Nobel deste ano em física Também foi compartilhado por um cientista com laços com Berkeley. John Hopfield foi professor assistente no Departamento de Física entre 1961 e 1964, antes de partir para a Universidade de Princeton e trocar de campos da matéria condensada teórica para a física da biofísica. Marvin Cohen, agora professor emérito de física de Berkeley, foi contratado para tomar seu lugar.
Cortesia de John Hopfiel
“Eu assumi os alunos de graduação depois que ele saiu”, disse Cohen. “Eventualmente, ele (Hopfield) mudou de campos para física biológica. Lembro -me de tentar convencê -lo disso. Ele fez excelentes contribuições para esse campo, e acredito que seu histórico variado o preparou para o trabalho que ele fez que foi reconhecido pelo Comitê Nobel. ”
A Fundação Nobel citou suas “descobertas e invenções fundamentais que permitem o aprendizado de máquina com redes neurais artificiais”.
Hopfield tinha outra conexão com Berkeley: seu pai, John Joseph Hopfield, um imigrante polonês, recebeu seu Ph.D. em Física de Berkeley em 1923, com o falecido Raymond Birge como seu consultor. Um espectroscopista, Hopfield se tornou instrutor e professor assistente de física antes de sair em 1928 para realizar pesquisas em Berlim. Seu filho nasceu em 1933.
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