Gregorio Weber (4 de julio de 1916 - 18 de julio de 1997) fue un científico argentino que hizo importantes contribuciones a los campos de la espectroscopia de fluorescencia y la química de proteínas . [1] Weber fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 1975.
Gregorio Weber nació en Buenos Aires , Argentina en 1916. Asistió a la Universidad de Buenos Aires donde recibió su título de Doctor en Medicina en 1942. Trabajó como estudiante de medicina de 1939 a 1943 en el Departamento de Fisiología y Bioquímica como docente. asistente de Bernardo Alberto Houssay . Houssay era renombrado como fisiólogo por su trabajo sobre el sistema endocrino y, en particular, sobre la glándula pituitaria. [2] Weber continuó sus estudios en la Universidad de Cambridge bajo la dirección de Malcolm Dixon , conocido enzimólogo, y, en 1947, obtuvo un doctorado. en bioquímica . Su tesis, titulada "Fluorescencia de riboflavina, diaforasa y sustancias relacionadas", marcó el inicio de la aplicación de la espectroscopia de fluorescencia a biomoléculas. [1]
La tesis de Weber se dedicó especialmente a las mediciones de la extinción de la fluorescencia de la riboflavina y al desarrollo de una teoría general de la extinción mediante formación de complejos. Esto lo llevó a su primera publicación, [3] la primera en demostrar que la extinción de la fluorescencia puede tener lugar después de la formación de complejos moleculares de duración finita en lugar de colisiones. Su segunda publicación [4] fue la primera demostración de un complejo interno en FAD. Años más tarde continuaría este trabajo con la primera demostración de que NADH también formaba un complejo interno y con caracterizaciones más completas de las propiedades del estado excitado de FAD y NADH.
De 1948 a 1952, Weber llevó a cabo investigaciones independientes en el Instituto de Bioquímica Sir William Dunn de Cambridge, con el apoyo de una beca británica en memoria de Beit. Comenzó a profundizar en la teoría de la polarización de la fluorescencia y también comenzó a desarrollar métodos que permitieran estudiar proteínas que no contenían un fluoróforo intrínseco como FAD o NADH. [5] Con este fin, invirtió considerable tiempo y esfuerzo en sintetizar una sonda fluorescente que pudiera unirse covalentemente a proteínas y que poseyera características de absorción y emisión apropiadas para la instrumentación disponible en la Inglaterra de la posguerra.
El resultado de dos años de esfuerzo fue la todavía popular sonda cloruro de dimetilaminonaftalenosulfonilo o cloruro de dansilo. Con esta herramienta en mano y con nueva instrumentación comenzó a investigar varios sistemas de proteínas, publicando su teoría y resultados experimentales en dos artículos clásicos publicados en 1952, [6] [7] El artículo teórico amplía la teoría de la despolarización debida a la rotación de elipsoidales de Perrin. moléculas. Específicamente, Weber demostró que las complejas ecuaciones de Perrin, que requerían un conocimiento de la orientación de los osciladores de absorción y emisión del fluoróforo con respecto al eje de rotación del elipsoide, podrían simplificarse considerablemente si se supusiera que los fluoróforos que portaban los osciladores estaban orientados aleatoriamente. sobre la macromolécula. Este artículo también contenía una formulación de la ley de aditividad de las polarizaciones.
Weber permaneció en Cambridge como investigador independiente hasta 1953, cuando Hans Krebs lo reclutó para el nuevo Departamento de Bioquímica de la Universidad de Sheffield .
A principios de la década de 1960, Irwin “Gunny” Gunsalus , entonces jefe de la División de Bioquímica del Departamento de Química de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign , reclutó a Weber. Gunsalus contó la historia de que mientras estaba convenciendo a sus colegas de que Gregorio Weber era un científico excepcional, alguien comentó que Weber no tenía tantas publicaciones como cabría esperar de un profesor senior. Gunny explicó que si bien esto era cierto, la proporción de Weber entre artículos destacados y artículos totales era la unidad y que esta proporción (conocida en adelante como proporción de Weber) era sin duda la consideración más importante. Gregorio Weber se unió a la Universidad de Illinois en 1962 y desarrolló un programa de investigación que continuó activamente hasta su muerte por leucemia el 17 de julio de 1997. Durante los primeros años en Urbana, continuó desarrollando novedosos instrumentos y sondas de fluorescencia y amplió sus estudios de proteínas. sistemas.
Gregorio Weber fue responsable de muchos de los desarrollos teóricos y experimentales más importantes de la espectroscopia de fluorescencia moderna. En particular, fue pionero en la aplicación de la espectroscopia de fluorescencia a las ciencias biológicas. Su lista de logros incluye lo siguiente:
Además de estas contribuciones fundamentales, Gregorio Weber también formó e inspiró a generaciones de espectroscopistas y biofísicos que hicieron importantes contribuciones en sus campos, incluida tanto la investigación básica como la comercialización de metodologías de fluorescencia y su extensión a las disciplinas clínicas y biomédicas. .
La motivación original y de toda la vida de Gregorio Weber fue utilizar métodos de fluorescencia para investigar la naturaleza de las proteínas y, además de sus contribuciones al campo de la fluorescencia, fue uno de los verdaderos pioneros de la dinámica de proteínas. Sus artículos de la década de 1960 muestran que ya entonces consideraba las proteínas como moléculas altamente dinámicas. Rechazó la opinión, común en aquella época tras la aparición de las primeras estructuras radiológicas, de que las proteínas tuvieran una conformación única y rígida. En una importante innovación, introdujo el uso de oxígeno molecular para apagar la fluorescencia en soluciones acuosas, lo que llevó a la detección, por primera vez y para sorpresa de muchos, de la existencia de rápidas fluctuaciones en las estructuras de las proteínas en la escala de tiempo de nanosegundos. . El impacto de este trabajo quedó demostrado por el creciente interés en el trabajo experimental y teórico en dinámica de proteínas que siguió. La descripción inicial de Weber de las proteínas en solución como “moléculas estocásticas que patalean y gritan” ha sido plenamente verificada en los últimos años a partir de estudios teóricos y experimentales. Estas contribuciones fueron reconocidas por la Sociedad Química Estadounidense en 1986, que nombró a Weber como el primer ganador del Premio Repligen de Química de Procesos Biológicos .
En la década de 1970, inicialmente en colaboración con HG Drickamer, Weber combinó métodos de fluorescencia y presión hidrostática para el estudio de complejos moleculares y proteínas. El sistema inicial que estudió fue el complejo formado por isoaloxazina y adenina, uno de sus intereses de investigación originales. Sus observaciones confirmaron la aplicabilidad de las técnicas de fluorescencia y alta presión a problemas de estructura, y particularmente de dinámica, a nivel molecular. Él y sus colaboradores demostraron que la mayoría de las proteínas formadas por subunidades pueden disociarse mediante la aplicación de presión hidrostática y abrieron, de esta manera, un nuevo método para estudiar las interacciones proteína-proteína. Se revelaron propiedades completamente inesperadas de los agregados de proteínas y se abrió un nuevo enfoque a los problemas de la biología y la medicina. Por ejemplo, Weber y sus colaboradores demostraron la posibilidad de destruir la infectividad de los virus, sin afectar su capacidad inmunogénica, sometiéndolos a presión hidrostática, y abrieron así la posibilidad de desarrollar vacunas virales que contengan, sin modificación covalente, todos los antígenos presentes. en el virus original.
Los logros científicos de Gregorio Weber fueron reconocidos con numerosos honores y premios. Estos incluyen la elección a la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU. , la elección a la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias , la elección como miembro correspondiente de la Academia Nacional de Ciencias de Argentina , el primer profesor nacional de la Sociedad de Biofísica, el Premio Rumford de la Academia Estadounidense Academia de Artes y Ciencias, el Premio ISCO a la Excelencia en Instrumentación Bioquímica, el primer Premio Repligen de Química de Procesos Biológicos (otorgado por la Sociedad Química Estadounidense) y el primer Premio Internacional Jablonski de Espectroscopía de Fluorescencia. El Rumford Premium es uno de los premios científicos más antiguos otorgados en los Estados Unidos. Fue creado por un legado a la Academia de Benjamin Thompson, Conde Rumford, en 1796; los galardonados anteriormente incluyen a J. Willard Gibbs , AA Michelson , Thomas Edison , Robert W. Wood , Percy Bridgman , Irving Langmuir , Enrico Fermi , S. Chandrasekhar. , Hans Bethe , Lars Onsager y otros pensadores muy originales. El comité del premio Rumford recomendó que el premio de 1979 se concediera a dos físicos, Robert L. Mills y Chen Ning Yang , por su trabajo conjunto sobre la teoría de la invariancia de calibre del campo electromagnético, y a Gregorio Weber, “reconocido como la persona responsable de los avances modernos en la teoría y aplicación de técnicas fluorescentes a la química y la bioquímica”.
En homenaje a Gregorio Weber, aproximadamente cada tres años se realizan los "Simposios Weber". Simposios recientes se realizaron en Búzios , Brasil en 2017, y en Punta del Este , Uruguay en 2023.