En el Premio Nobel de Fisiología, ¿cómo perciben las células el contenido de oxígeno del medio ambiente y se adaptan a él?
Ahora introduzcamos el mecanismo: cuando los niveles de oxígeno alrededor de las células animales cambian, su expresión genética sufre cambios fundamentales.
Estos cambios en la expresión genética alteran el metabolismo celular, la remodelación de los tejidos e incluso alteran las respuestas del organismo, como el aumento de la frecuencia cardíaca y la ventilación. A principios de la década de 1990, Gregg Semenza descubrió un factor de transcripción que regula estas respuestas dependientes de oxígeno, purificándolo y clonándolo en 1995. Llamó a este factor factor inducible por hipoxia, indicando que consta de dos partes: una es una nueva molécula HIF-1α sensible al oxígeno y la otra es una proteína no regulada por oxígeno que fue previamente identificada y expresada como ARNT;
William Kaelin Jr. se involucró con Von en 1995.
Investigación sobre el gen supresor de tumores de Hippel-Lindau Tras aislar el primer clon completo de este gen, se ha descubierto que este gen puede inhibir el crecimiento tumoral de líneas celulares tumorigénicas mutantes VHL. En 1999, Ratcliffe demostró una relación entre VHL y HIF-1α: VHL (gen del cáncer renal hereditario) supervisa la post-transposición y la degradación sensible al oxígeno de HIF-1α.
Finalmente, el equipo de Kaelin y Ratcliffe también demostró que VHL regula la translocación y la degradación sensible al oxígeno de HIF-1α, que depende de la hidroxilación, y la modificación de valencia del propio * * * depende del oxígeno. Gracias al trabajo de los tres galardonados, se demostró que la respuesta de la expresión genética a los cambios en el oxígeno está directamente relacionada con el nivel de oxígeno en las células animales, lo que permite a las células responder inmediatamente a la oxidación mediante la acción del factor de transcripción HIF.
A principios de la década de 1870, el científico sueco Carl Scheele calculó que aproximadamente una cuarta parte del volumen de aire es oxígeno, un componente de la atmósfera que ayuda a que las sustancias se quemen. El libro se publicó finalmente en 1777 (Schele, 1777). Al mismo tiempo, en Inglaterra, Joseph Priestley también descubrió un método para purificar este gas desconocido, al que llamó "aire desfosforizado" (Priestley, 1775). Antoine Lavoisier, Scheler y Priestley realizaron simultáneamente experimentos para aislar esta sustancia en París, y Lavoisier le dio al gas el nombre que conocemos hoy: oxígeno (Lavoisier, 1777).
En la reacción de oxidación, el oxígeno es necesario para la vida animal. La reacción de oxidación favorece la conversión de los nutrientes de los alimentos en trifosfato de adenosina. De hecho, determinar la cantidad de oxígeno disponible para las células es un aspecto clave para controlar el metabolismo. Por ejemplo, en 1858, Louis Pasteur fue el primero en demostrar que existe un equilibrio complejo en el uso de oxígeno por las células animales, y que las células utilizan varios métodos para completar la conversión de energía (Pasteur, 1858). El mecanismo de detección de oxígeno fue revelado hace más de 75 años por dos premios Nobel: Otto Warburg, que descubrió las enzimas respiratorias celulares en 1931, y Corneille Heymann, que descubrió el papel del sistema nervioso en la respiración en 1938. Reacción del oxígeno. Sin embargo, durante gran parte del siglo XX no estuvo claro cómo se regulan las adaptaciones al flujo de oxígeno en el nivel básico de la expresión genética.