English
Swedish

Presentationstal av professor Peter Brzezinski, ledamot av Kungliga Vetenskapsakademien, ledamot av Nobelkommittén för kemi, 10 december 2017.

Professor Peter Brzezinski presenterar Nobelpriset i kemi 2017 i Stockholms Konserthus. Copyright © Nobel Media AB 2017
Photo: Pi Frisk

Vi hör vacker musik strömma från körläktaren. I våra öron skapas elektriska signaler, nervceller aktiveras, njutningsmolekyler frisätts och binder till sina mottagare. Molekyler dirigeras inne i cellerna, utom räckhåll för våra sinnen – ändå är det just detta som får oss att höra musiken.

En dröm skulle gå i uppfyllelse om vi kunde titta in cellerna. Molekylvärlden är ju kärnan i det vi kallar för liv. Men molekylerna är små. Om vi skulle förstora våra hörselorgan till denna sals storlek, skulle ändå hundra proteinmolekyler rymmas i varje kommatecken i det program ni håller i er hand.

Elektronmikroskopet gör det möjligt att “se” dessa molekyler – och till och med deras beståndsdelar – atomerna. Instrumentet uppfanns för snart 100 år sedan. Men många decennier skulle passera innan det kunde användas för att studera biologiska molekyler. De torkade ihop i mikroskopets vakuum och brändes sönder av de elektroner som används för att avbilda molekylerna.

Proverna måste därför frysas, men molekylerna i våra celler omges av vatten som då bildar iskristaller. Dessa är vackra att skåda, men elektronerna går vilse i iskristallens labyrint och bilderna blir svarta.

Att frysa vatten utan att iskristaller bildas ansågs vara omöjligt. Jacques Dubochet flyttade till Heidelberg för att försöka göra just detta. Av ren nyfikenhet göra något som ansågs vara omöjligt och dessutom saknade tillämpningar. Hur skulle en projektansökan se ut? Vem skulle finansiera projektet?

När Dubochet i början av 1980-talet snabbfrös vatten vid ‑200 grader i etan såg han det omöjliga. Vattnet var både flytande och fast på samma gång. Vi kallar tillståndet för ett glas. Dubochet hade därmed skapat ett fönster in i molekylernas värld.

Vid denna tid studerade Richard Henderson en mikroorganism som lever i saltmättade sjöar i öknen. Den har små välordnade solfångare, uppbyggda av proteinmolekyler, på sin yta. År 1990, efter att ha rest runt till de bästa elektronmikroskopen i världen, lyckades Henderson för första gången demonstrera hur solfångaren är uppbyggd i atomdetalj. Därmed hade han visat att mikroskopet skulle kunna ge detaljerade bilder av de tusentals molekyler som trängs inne i våra celler.

Men att hitta molekyler i mikroskopibilder kan liknas vid att se skuggan av en fågel i månens svaga sken. Joachim Frank lyckades utveckla metoder som gör det möjligt att hitta dessa svaga molekylskuggor. Men det räckte inte. Utmaningen var sedan att ta reda på hur molekylerna ligger placerade i förhållande till varandra. Efter drygt 10 års arbete lyckades Frank till slut visa skarpa tredimensionella modeller skapade från tusentals svaga molekylskuggor.

På senare tid har utvecklingen gått snabbt. I den vetenskapliga litteraturen har den beskrivits som en pågående revolution. Ni som sitter på de främre raderna behöver dock inte vara oroliga. Inom vetenskapen sker revolutioner genom internationellt samarbete mellan individer och resultaten är till nytta för hela mänskligheten.

Somliga säger att det är ett mirakel att vi nu, tack vare pristagarnas arbeten, kan titta in i oss själva och därmed lura våra sinnen. Men för att citera en president som också var en framgångsrik kemist: “mirakel kan inträffa, men de kräver ihärdigt arbete”.

Jacques Dubochet, Joachim Frank and Richard Henderson:
your work has led to the development of cryo-electron microscopy for the high-resolution structure determination of biomolecules in solution. That is a truly great achievement. On behalf of the Royal Swedish Academy of Sciences I wish to convey to you our warmest congratulations. May I now ask you to step forward and receive your Nobel Prizes from the hands of His Majesty the King.