#140 Drie biologische nobelprijzen?!

Drie biologische nobelprijzenHoe wordt de omzetting van erfelijke informatie in eiwitten geregeld? Hoe kan informatie worden vastgelegd in netwerken van zenuwcellen? En hoe leidt inzicht in de biologische functie van een eiwit tot opheldering van de driedimensionale structuur?  Drie vragen die dit jaar leidden tot respectievelijk de nobelprijs van geneeskunde, die van natuurkunde en die van scheikunde. Maar als je de onderwerpen goed bekijkt is er maar één conclusie mogelijk: blijkbaar levert alleen de hedendaagse biologie de belangrijke, oplosbare vragen. De geneeskunde moet het voor een groot deel hebben van  ontwikkelingen in  de moleculaire biologie. De natuurkunde worstelt zelf met niet te beantwoorden vragen zoals over zwaartekracht en  de aard van zwarte gaten. De scheikunde heeft in het verleden heel veel nieuwe stoffen opgeleverd, maar de toepassing daarvan heeft inmiddels vooral ook een aantal enorme problemen veroorzaakt. Dus is het niet verwonderlijk dat natuur- en scheikundige principes nu ingezet worden om biologische vragen op te lossen.Bijzonder is dat daarbij in twee van de nobelprijzen kunstmatige intelligentie (ai) een hoofdrol speelt. Onderzoek hoe in neuronale netwerken uit grote datastromen patronen kunnen worden herkend en heeft zelfs in feite de basis gelegd voor de ontwikkeling van ai. De natuurkunde-prijswinnaars, de Amerikaan Hopfield en de Canadees Hinton, zijn inmiddels wel bezorgd over de kritiekloze toepassing van ai, en Hinton heeft daarom zelfs recent zijn baan bij Google opgezegd. Ai speelt ook een hoofdrol bij het reconstrueren van de ingewikkelde ruimtelijke structuur van eiwitten. De Brit Hassabis en de Amerikaan Jumper, bieden verbonden aan het bedrijf DeepMind dat later werd opgekocht door Google, gebruikten ai om die drie-D opbouw van eiwitten te analyseren en later ook te voorspellen, terwijl Baker geheel nieuwe eiwitten wist op te bouwen. Het is ook vrij bizar hoe ingewikkeld die ruimtelijke structuur van eiwitten kan zijn, terwijl ze opgebouwd zijn uit een twintigtal vrij eenvoudige aminozuren. Het mooie van hun gemeenschappelijke werk is dat nu inzicht in de functie van een eiwit met ai kan helpen de structuur helder te krijgen.Hun nobelprijs voor de chemie sluit in feite nauw aan bij die voor de geneeskunde. De aflezing van de erfelijke informatie in het DNA, de genen, verloopt via een soort van een mal, negatieve kopieën in de vorm van RNA moleculen. Die worden op hun beurt weer afgelezen voor de opbouw van eiwitten uit aminozuren waarvoor die RNA-ketens coderen. De Amerikanen Ambros en Ruvkun ontdekten dat hele kleine RNA moleculen, die ze de naam micro-RNA gaven, bij dat hele proces van genregulatie een sleutelrol spelen. Hun oorspronkelijke vinding in de vroege jaren 90 deden bij het kleine wormpje C. elegans en bleef vrijwel onopgemerkt. Jaren later ontdekten zij dat in veel meer organismen honderden micro-RNA’s een sleutelrol spelen, en nu weten we dat er in de mens meer dan 1000 soorten micro-RNA’s actief zijn. Al met al onderstrepen de drie nobelprijzen de razendsnelle ontwikkelingen in de moleculaire biologieNobelprijswinnaars: uitgekozen, maar niet genomineerd.In niet al te best geïnformeerde media wordt vaak gesproken over de nominaties voor nobelprijzen. Die nominaties, laat staan ranglijstjes bestaan niet. Het is aan comités van de Zweedse academie van wetenschappen om nobelprijs-winnaars aan te wijzen. Ze laten zich wel adviseren door wetenschappers uit de hele wereld, maar de keuze is aan hen. De adviezen en hun overwegingen adviezen blijven 50 jaar geheim. Het is wat anders dat het, vooral ook wetenschapsjournalisten, een geliefde bezigheid is favorietenlijstjes op te stellen. Zoals bijvoorbeeld in de in deze vermakelijke wetenschaps-podcast van de NRC “onbehaarde apen”.Onoplosbare problemen in de natuurkundeEr zijn veel diepe vragen te stellen over wat er achter natuurkundige fenomenen zit als de expansie van het heelal, zwaartekracht, de massa van neutrino’s, bewegingen in onze Melkweg, de richting van de tijd, de aard van donkere materie, om er maar een paar te noemen. Terwijl sommige natuurkundigen zich desondanks of juist daardoor zien als de enige echte natuurwetenschappers, zien anderen meer heil om zich in dienst te stellen van andere disciplines met wel oplosbare problemen zoals de biologische wetenschappen. Een mooie, relativerende benadering van de problemen in de natuurkunde is te vinden in het youtube  kanaal van de natuurkundige Sabine Hossenfelder: (youtube.com/@SabineHossenfelder)ga naar www.mennoenerwin.nl en geef je op voor de prachtige nieuwsbrief Get full access to Menno en Erwin over de natuur en wetenschap at www.mennoenerwin.nl/subscribe