Nej, det är inte Sveriges mest berömda forskare som belönas med Göran Gustafssonpriset, säger Kungliga Vetenskapsakademiens pressekreterare Erik Huss. Men det är de som kommer att bli det.

Matematikpristagaren Ola Hössjerhar använt matematiska verktyg för att hitta muterade gener som kan ge upphov till sjukdomar.

– Människan har 46 kromosomer i varje cell, innehållande totalt ungefär tre miljarder ­nukleotider i sitt dna. Variationen mellan olika individer är mellan 0,1 och 0,5 procent.

– Vad vi gör är att jämföra data mellan friska och sjuka människor och försöka finna signifikanta samband mellan muterade gener och sjukdomstillstånd. Till detta använder vi stokastiska processer, koalescensprocesser och faktiskt till och med fourieranalys, säger Ola Hössjer.

– Vi har kunnat identifiera en del monogena ärftliga sjukdomar, som Alzheimers sjukdom. Men det är betydligt värre med de stora folksjukdomarna, som åldersdiabetes. Där handlar det om en kombination av flera defekta gener. Det är som att leta efter en nål i en höstack, men vi börjar faktiskt komma någonstans. I synnerhet sedan vi slagit ihop en rad forskares databanker och fått tillgång till ett större material att undersöka.

Fysikpristagaren Mikael Källsysslar med bionanofotoni.

Det handlar om att ljus växelverkar med metalliska nanostrukturer, partiklarna fungerar som små antenner och kommer i resonans. Så kallade plasmonresonanser hos nanopartiklar av ädelmetaller ger färg och luminens.

Michael Faraday studerade på 1800-talet de optiska egenskaperna hos glas förorenat med metallpartiklar, men han var ingalunda först.

Redan under medeltiden upptäcktes att fina guld- och silverpartiklar i glas ger upphov till vackra färger i genomlysning, något som utnyttjades i kyrkfönster och konstglas. Den berömda ”Lykurgus­bägaren” från 400-talet (finns på British Museum i London) ser jadegrön ut i reflekterat ljus, men när man lyser genom glaset flammar den i eldröda nyanser.

– Resonansen hos nanopartiklarna kan förstärka ljuset upp till 100 000 gånger. Detta fenomen kan vi utnyttja för att skapa billiga biosensorer, och förhoppningsvis också förbättra egenskaperna hos solceller (Mer om saken påwww.nyteknik.se/nyheter/innovation/forskning_utveckling/article529217.ece).

Kemipristagaren Pernilla Wittung-Stafshedestuderar proteinveckning, hur proteiner knycklar ihop sig till rätt struktur, hur fort det går och varför de ibland veckas fel med problem som följd. Alzheimers, huntington och galna kosjukan beror på felveckade proteiner som samlas i hjärnan.

I cellerna avkodas arvsmassans gener, en rna-sträng skickas till en ribosom – cellens proteinfabrik – varefter den genetiska koden transkriberas till en lång rad aminosyror vilka tillsammans bildar ett protein (sewww.nyteknik.se/popular_teknik/kaianders/article30612.ece). Det är naturligtvis viktigt att genen bli rätt avläst så att aminosyrorna får rätt följd. Men det är ännu viktigare att proteinet sedan veckar sig rätt. Det är proteinets rymdstruktur som avgör dess egenskaper, till vilka receptorer och ämnen den kan fästa.

Den långa kedjan av aminosyror består av dels hygrofila, dels hygrofoba delar. Om allt går rätt till veckas den långa kedjan snabbt till en figur där de hygrofoba delarna finns i mitten och de hygrofila utåt mot cellvätskan.

– Veckningen går oftast mycket snabbt i cellen, ibland på bara några miljondelar av en sekund. Det tar betydligt längre tid när vi gör experiment in vitro, i en petriskål. Det beror på att cellens inre mer kan liknas vid en gelé än vid vatten. Det är helt enkelt trångt, det är många molekyler som knuffas, vilket hjälper veckningen.

Ofta ingår även metalljoner eller organiska molekyler i proteinerna, och det visar sig att veckningen av ett protein går tusen gånger fortare om jonerna binds redan i början av processen än om det sker senare. Fria metalljoner är i sig giftiga, och om de binder till fel protein kan det ge upphov till sjukdomar.

Molekylärbiologipristagaren Karl Ekwall ägnar sig åt epigenetik, ett ganska nytt forskningsfält. Det handlar om nedärvda egenskaper som inte beror på den genetiska koden, utan på något annat.

Redan i början av 1800-talet föreslog den franske forskaren Jean-Baptiste de Lamarck att miljöinducerade faktorer kunde ärvas av senare generationer. Hans lära kom i vanrykte när Darwin presenterade sin teori om det naturliga urvalet, men under senare år har det visat sig att det faktiskt finns en rad faktorer som uppenbarligen kan ärvas utan att de finns med i den genetiska koden. Det handlar om tillstånd och processer i kromosomerna som inte påverkar arvsmassans innehåll, men väl hur generna uttrycks.

– Man kan jämföra det med hur ett musikstycke spelas. Det låter olika beroende på om det är Herbert von Karajan eller Esa-Pekka Salonen som dirigerar Beethovens femma, trots att partituret är detsamma.

Faktum är att vi ärver mer än den genetiska koden från våra föräldrar. Från modern får vi, via äggcellen, inte minst mitokondrierna – de inkapslade bakterier som lever i symbios med cellerna och tjänstgör som kraftverk. Men även annat biologiskt material ärvs, som kan inverka på hur generna sedan beter sig.

– Det mesta nollställs vid befruktningen, men en del kommer med, även i sädescellen från fadern. Bland annat nukleosomerna, små bollar runt vilka kromo­somerna rullar ihop sig. Dessutom små rna-strängar som kan tysta gener så att de inte uttrycks.

– Det finns cancersjukdomar som nu anses ha att göra med epigenetiska tillstånd, men som faktiskt på sikt skulle kunna rättas till.

Medicinpristagaren Klas Kullander studerar neuronala nätverk i det centrala nervsystemet. Nervsystemet är minst sagt komplicerat. Det innehåller ungefär 100 miljarder nervceller av minst

10 000 olika typer. Varje cell tar i genomsnitt emot signaler från 10 000 andra celler. För att förenkla vissa rutiner – som att gå, tugga, simma med mera – finns funktionella nätverk som sköter det hela utan att man behöver tänka på saken.

– Men man måste lära sig att använda dem, säger Klas Kullander. Det gäller ”use it or loose it”. Vid en stroke kan hjärnan tappa kontakten med nätverket, och då gäller det att träna upp banorna igen.

Det visar sig att det i ryggmärgen finns en motorisk krets som styr benens rörelser när man går. Klas Kullander kunde 2003 visa vad som hände en mus när det blev en felkoppling så att höger- och vänster­nerver av misstag kopplades ihop. Resultatet blev att den stackars musen inte kunde gå normalt med bakbenen, utan hoppade som en kanin.

När den rörde det ena benet följde det andra automatiskt med.

Det finns också lokala funktionella nätverk som normalt på helt egen hand styr olika kroppsfunktioner utan att vi behöver bry oss om saken. Hjärtrytmen och peristaltiken (tarmarnas rörelser för att matsmältningen ska fungera) etcetera.

Klas Kullander har också upptäckt att obalans i hjärnans kemi kan ge möss schizofreni (eller åtminstone något som ger liknande symptom).