De får 2009 års Nobelpris

Nobelförsamlingen vid Karolinska institutet skriver i ett pressmeddelande att de tre pristagarna har ”löst en av biologins stora gåtor”, nämligen hur kromosomerna kan kopieras på ett fullständigt vis vid celldelning.

Enligt den biokemiska principen för hur arvsmassan kopieras borde ändarna på kromosomerna, de så kallade telomererna, bli kortare för varje celldelning, eftersom DNA-replikationen startar ett stycke in på DNA-tråden.

Elizabeth Blackburn och Jack Szostak besvarade varför kromosomerna vanligen inte blir kortare. De fann en unik DNA-sekvens i telomererna som skyddar kromosomerna från att brytas ner.

Carol Greider och Elizabeth Blackburn hittade därefter det enzym, telomeras, som tillverkar telomer-DNA. 

Sammantaget förklarar upptäckterna hur kromosomernas ändar skyddas och hur de byggs av telomeras, skriver Nobelförsamlingen i pressmeddelandet.

Elizabeth Blackburn och Jack Szostak publicerade sin upptäckt om den skyddande DNA-sekvensen i tidskriften Cell år 1982.

I slutet av 1970-talet hade Elizabeth Blackburn funnit att DNA-sekvensen CCCCAA upprepades flera gånger i ändarna av kromosomerna hos det encelliga flimmerdjuret tetrahymena. I sina egna experiment hade Jack Szostak upptäckt att korta DNA-molekyler, så kallade minikromosomer, snabbt bröts ner när de fördes in i jästceller.

Tillsammans visade de att minikromosomerna förblev stabila i jästcellerna om de först kopplats samman med DNA av samma sekvens som hittats i flimmerdjuret. 

Eftersom en DNA-sekvens från en organism kan skydda DNA i en annan organism drog forskarna slutsatsen att det var fråga om en uråldrig biokemisk mekanism som var gemensam för mycket olika arter.

Elizabeth Blackburn började tillsammans med sin dåvarande doktorand Carol Greider att undersöka hur telomer-DNA kunde bildas. Nyckeln var alltså enzymet telomeras som forskarna hittade i extrakt från tetrahymena. Denna upptäckt publicerades i Cell 1985.

Forskarna kunde senare visa att enzymet bestod av både en proteinkomponent och en RNA-komponent. RNA-komponenten bestod av sekvensen CCCCAA, vilken enzymet använder som mall när telomeren byggs.

Upptäckterna har fått stor betydelse inom forskarvärlden. Tidigt trodde man till exempel att telomererna spelade en central roll för åldrandet. Men senare forskning har visat att telomeren här bara är en av flera viktiga faktorer.

Det är också visat att cancerceller kan ha förhöjd telomerasaktivitet, och det har därför funnits idéer om att man skulle kunna behandla cancer genom att slå ut enzymet. Ännu har dock inget genombrott skett på området.

Nobelförsamlingen konstaterar även att vissa ärftliga sjukdomar, som vissa typer av aplastisk anemi, har visat sig orsakas av felaktigt fungerande telomeras.

Elizabeth Blackburn, född 1948, är australiensisk och amerikansk medborgare. Hon är sedan 1990 professor i biologi och fysiologi vid University of California i San Fransisco. Tidigare har hon varit verksam vid University of Cambridge i England, vid Yale University i New Haven, USA, och vid University of California i Berkeley.

Carol Greider, född 1961, är amerikansk medborgare. Hon är sedan 1997 professor vid vid institutionen för molekylärbiologi och genetik vid, Johns Hopkins University School of Medicine i Baltimore, USA. Hon disputerade 1987 vid University of California i Berkeley med Elizabeth Blackburn som handledare.

Jack Szostak, född 1952, är amerikansk medborgare. Han är sedan 1979 verksam vid Harvard Medical School i Boston. Han arbetar även vid Massachusetts General Hospital i Boston och är knuten till Howard Hughes Medical Institute.