El Dr. Arber nació el 3 de junio de 1929 en Gränichen, en el cantón de Argovia, Suiza, donde fue a las escuelas públicas hasta los 16 años. Luego ingresó en el gimnasio de la Kantonsschule Aarau, hasta 1949.
De 1949 a 1953 estudió para obtener el diploma de Ciencias Naturales en la Escuela Politécnica Suiza de Zúrich. Fue en el último año de estos estudios cuando tuvo sus primeros contactos con la investigación fundamental, al trabajar en el aislamiento y la caracterización de un nuevo isómero del Cl34, con una vida media de 1,5 segundos.
Por recomendación de su profesor de física experimental, Paul Scherrer, aceptó una plaza de ayudante de microscopía electrónica en el Laboratorio de Biofísica de la Universidad de Ginebra en noviembre de 1953. Este laboratorio estaba conducido por Eduard Kellenberger y tenía dos prototipos de microscopios electrónicos que requerían mucha atención. A pesar de dedicar muchas horas a mantener el microscopio "Arthur" en condiciones razonables de funcionamiento, tuvo tiempo suficiente no sólo para ayudar a desarrollar técnicas de preparación de especímenes biológicos con vistas a su observación en el microscopio electrónico, sino también para familiarizarse con cuestiones fundamentales de la fisiología y la genética de los bacteriófagos, que en aquella época era todavía un campo relativamente nuevo y desconocido.
Su primera contribución se referió a los trabajos de Watson y Crick sobre la estructura del ADN.
En los años 50, el Laboratorio de Biofísica de la Universidad de Ginebra tuvo la suerte de recibir cada verano durante varios meses la visita de Jean Weigle. Era el antiguo profesor de física experimental de la Universidad de Ginebra. Tras sufrir un infarto, había dejado Ginebra para convertirse en investigador del Departamento de Biología del Instituto Tecnológico de California en Pasadena. Allí se había convertido en biólogo bajo la influencia de Max Delbrück y había elegido estudiar el bacteriófago lambda.
Por ello, las primeras micrografías electrónicas del fago lambda se realizaron en Ginebra. Estimulado por Jean Weigle, pronto se interesó también por otras propiedades de lambda, y el estudio de los mutantes defectuosos del profago lambda se convirtió en el tema de su tesis doctoral.
En el verano de 1956, se enteró de los experimentos realizados por Larry Morse y Esther y Joshua Lederberg sobre la transducción mediada por lambda (transferencia de genes de una cepa bacteriana a otra mediante un bacteriófago que sirve de vector) de determinantes bacterianos para la fermentación de la galactosa.
Dado que estos investigadores habían encontrado cepas lisogénicas defectuosas entre sus transductores, pensó que dichas cepas debían incluirse en la colección de mutantes de profagos lambda que se estaba estudiando en el laboratorio. Muy rápidamente, gracias a la estimulante ayuda de Jean Weigle y Grete Kellenberger, esto resultó ser extremadamente fructífero.
En efecto, pudo demostrar que la transducción mediada por lambda se basa en la formación de mutantes de sustitución, que habían sustituido una parte de los genes del fago por genes del cromosoma bacteriano. Esto hizo que los llamados derivados del fago lambda-gal fueran tan defectuosos que ya no eran capaces de propagarse como virus. De hecho, una de las observaciones más frustrantes a primera vista fue que los lisados de lambda-gal, que de hecho todavía podían provocar la lisis de la célula huésped infectada como lo hace el fago lambda de tipo salvaje, no contenían ningún componente estructural de lambda (partículas de fago, cabezas o colas) discernible en el microscopio electrónico. Este fue el final de su carrera como microscopista electrónico y al elegir enfoques genéticos y fisiológicos se convertió en genetista molecular.
Después de su examen de doctorado, en el verano de 1958, tuvo la oportunidad de recibir una oferta para trabajar en la Universidad del Sur de California, en Los Ángeles, con Joe Bertani, un antiguo colaborador de Jean Weigle. Varios años antes, Bertani había aislado y caracterizado otro bacteriófago de E. coli, el P1. El fago P1 se había convertido rápidamente en una herramienta muy apreciada por los genetistas de bacterias, ya que proporciona una transducción general, es decir, cualquier región particular del cromosoma del huésped se envuelve con cierta frecuencia en partículas de fago P1 si éste se multiplica en una célula, y esto permite a los genetistas realizar estudios de ligamiento de los genes bacterianos.
Mientras trabajaba como investigador asociado con Bertani, recibió P1 de primera mano, lo que le permitió estudiar la transducción mediada por fagos Pl de genomas de profagos lambda monoméricos y diméricos, así como del plásmido de fertilidad F.
Mientras tanto, su tesis doctoral sobre lambda-gal, aunque escrita en francés, había sido leída o, lo que es quizá más esencial, comprendida en sus conclusiones por muchos destacados genetistas microbianos.
Tal vez por eso recibió ofertas para pasar más tiempo de posdoctorado en varios laboratorios excelentes. Por otro lado, había seguido en estrecho contacto con Eduard Kellenberger, y éste lo instó a volver a Ginebra para dirigir una investigación sobre los efectos de la radiación en los microorganismos. Como compromiso, decidió volver a Ginebra a principios de 1960, pero sólo después de haber pasado varias semanas muy fructíferas en cada uno de los laboratorios de Gunther Stent en Berkeley, Joshua Lederberg en Stanford y Salvador Luria en el Instituto Tecnológico de Massachusetts, Cambridge.
A finales de los años 50, el Parlamento suizo había votado un crédito especial para la investigación de la energía atómica, incluidos los efectos de la radiación en los organismos vivos. Eduard Kellenberger consideraba que los estudios con microorganismos podían aportar importantes contribuciones a estas cuestiones, por lo que había presentado una propuesta de investigación que obtuvo la aprobación del organismo que la concedía, la Fundación Nacional Suiza para la Ciencia. El proyecto podría aportar información sobre la naturaleza de los daños causados por la radiación en el material genético y sus mecanismos de reparación, así como sobre la estimulación de la recombinación genética por la radiación. Estos temas ya habían atraído la atención de Jean Weigle y Grete Kellenberger durante varios años.
Uno de los primeros experimentos tras su regreso a Ginebra fue hacer que E. coli B y su cepa B/r, resistente a la radiación, fueran sensibles al fago lambda. El primer paso para lograrlo fue fácil gracias a una pista recibida de Esther Lederberg para buscar la cotransducción de los caracteres Ma1+ y lambdaS. Sin embargo, las cepas así obtenidas seguían sin permitir una propagación eficaz de lambda. Rápidamente se dió cuenta de que esto se debía a una modificación controlada por el huésped, un fenómeno descrito para cepas de lambda y E. coli siete años antes por Joe Bertani y Jean Weigle.
Sin embargo, no le satisfacía saber cómo superar esta barrera. También estaba ansioso por saber cómo funcionaba la restricción del crecimiento del fago y la adaptación de lambda a la nueva cepa huésped. Cuando empezó a investigar los mecanismos de modificación controlada por el hospedador, por supuesto no imaginó que este desvío mantendría su interés durante muchos años.
De lo contrario, no se habría sentido justificado para dedicarse a este trabajo por su falta de relevancia directa para la investigación de la radiación. Sin embargo, una afortunada coincidencia disipó rápidamente estas preocupaciones. Al mismo tiempo, Grete Kellenberger había estudiado el destino del ADN del fago lambda irradiado tras la infección de la bacteria huésped: parte de él se degradaba rápidamente tras la inyección en el huésped. Y lo mismo ocurría con el ADN del fago lambda no irradiado utilizado para medir la adsorción y la inyección de ADN en cepas bacterianas restrictivas.
Este fenómeno se convirtió en el tema de la tesis doctoral de Daisy Dussoix, que estudió con mucho cuidado no sólo la degradación del ADN del fago que no estaba debidamente modificado, sino que también trató de detectar paralelismos entre el destino del ADN no modificado en condiciones restrictivas y del ADN irradiado en las células normales del huésped.
Al cabo de aproximadamente un año de estudio, quedó claro que la restricción y la modificación específicas de la cepa afectaban directamente al ADN, pero sin provocar mutaciones.
Pronto se hizo también evidente que la restricción y la modificación eran propiedades de las cepas bacterianas y que actuaban no sólo sobre el ADN del bacteriófago infectante, sino también sobre el ADN celular, como se manifestó en los experimentos de conjugación.
Estos hallazgos fueron comunicados por Arber y por Daisy Dussoix por primera vez a la comunidad científica durante el Primer Congreso Internacional de Biofísica celebrado en Estocolmo en el verano de 1961. En una versión más ampliada Arber lo presentó en 1962 a la Facultad de Ciencias de la Universidad de Ginebra como su trabajo de habilitación como privatdocent.
Este trabajo le valió ese mismo año el premio Plantamour-Prévost de la Universidad de Ginebra.
En una época anterior a que las universidades suizas recibieran ayuda financiera directa del gobierno federal, la Fundación Nacional Suiza para la Ciencia concedía "becas personales" a investigadores cualificados para permitirles orientar proyectos de investigación fundamental en una universidad suiza. Tuvo la suerte de beneficiarse de esta ayuda desde 1965 hasta 1970. Estos años se dedicaron a un arduo trabajo para consolidar los datos preliminares y los conceptos resultantes, y para ampliar las nociones adquiridas, en particular con respecto a los mecanismos de modificación por metilación de nucleótidos, con respecto al control genético de la restricción y la modificación y con respecto a la enzimología y los mecanismos moleculares de estas reacciones.
En 1965 fue ascendido a profesor extraordinario de genética molecular en la Universidad de Ginebra. No sólo disfrutó siempre de un contacto continuado con los estudiantes, sino que también consideró la enseñanza como una grata obligación para mantener sus intereses científicos amplios.
Aunque había unos cuantos estudiantes excelentes en los laboratorios, la enseñanza de la genética molecular en la Universidad de Ginebra en los años sesenta sufrió un poco de falta de interés por parte de la generación joven. Esto podría estar relacionado con una falta de interés público más general por este campo, que quizás se debía a la estructura económica de la ciudad de Ginebra y sus entornos. Estas preocupaciones, en aquel momento quizá más subconscientes, podrían haberlo ayudado a aceptar en 1968 una oferta de cátedra en la Universidad de Basilea, ya que consideró que se prestaría más interés general a la genética molecular en esta ciudad con una larga tradición de investigación biomédica en sus industrias.
Comenzó su nuevo nombramiento en la Universidad de Basilea en octubre de 1971, después de haber pasado un año como profesor visitante de investigación Miller en el Departamento de Biología Molecular de la Universidad de California en Berkeley.
Desde que llegó a Basilea, ha dedicado relativamente poco tiempo a seguir estudiando los mecanismos de restricción y modificación. No es que haya perdido el interés por ellos. Por el contrario, tuvo la suerte de poder crear un grupo joven que, bajo la dirección de Bob Yuan y luego, de Tom Bickle, se independizó rápidamente y sigue teniendo mucho éxito en sus investigaciones sobre los aspectos más detallados de los mecanismos moleculares de restricción y modificación.
Esto le permitió volver a centrar sus principales intereses en otros mecanismos que afectan positiva o negativamente al intercambio de material genético. Durante varios años, Nick Gschwind, estudiante de doctorado, y Dorothea Scandella, becaria postdoctoral, exploraron otros dos mecanismos que se encuentran en algunas cepas o mutantes de E. coli y que afectan más específicamente que los sistemas de restricción y modificación a pasos particulares de la propagación del bacteriófago lambda.
Durante los últimos años Arber ha centrado su interés principal en las intrigantes actividades de los elementos de inserción y los transposones, que por sus acciones en los reordenamientos genéticos, parecen ser las principales fuerzas impulsoras de la evolución en los microorganismos.
Debido a su independencia de las homologías de nucleótidos extendidas, estas fuerzas provocan el intercambio de materiales genéticos en gran medida no relacionados. Los trabajadores postdoctorales Katsutoshi Mise, Shigeru Iida y Jürg Meyer aportaron importantes contribuciones a la comprensión de estos fenómenos, principalmente mediante el uso del genoma del bacteriófago P1 como vector natural de elementos transponibles. Pero los conocimientos generales sobre este campo, a juicio de Arber, extremadamente importante, siguen siendo muy escasos y merecen una atención continua.
Unas nociones sólidas sobre el intercambio genético que se produce de forma natural entre organismos que no están directamente relacionados también constituirán una buena base para una evaluación científica de los riesgos conjeturales de la investigación del ADN recombinante in vitro.
Dado que esta investigación hace uso en gran medida de las enzimas de restricción, aunque no depende totalmente de ellas, Arber considera que es una obligación personal contribuir en la medida de sus posibilidades a la solución de las cuestiones que han surgido en el debate científico y público sobre esta investigación en los últimos años. Ve dos formas de alcanzar este objetivo. La primera es científica y tiende, como se acaba de decir, a comprender mejor lo que hace la naturaleza en su intercambio genético no homólogo. La segunda es más bien política y consiste en acciones para estimular la conciencia continua de la responsabilidad de trabajar con un máximo de cuidado en todas las investigaciones científicas, que, sin embargo, deberían poder realizarse bajo una óptima libertad académica.
Arber tuvo la suerte de haber encontrado un apoyo continuo y un estímulo constante por parte de su familia, en particular de sus padres, y, desde que se casó en 1966, de su esposa Antonia.
En respuesta al interés y comprensión por sus actividades científicas, Arber ha tratado de darles el afecto personal necesario para una vida armoniosa.
Sus dos hijas, Silvia y Caroline, nacieron en 1968 y 1974, respectivamente.
Recibió el premio Nobel de Medicina en 1978 por descubrir las enzimas de restricción, compartido con Daniel Nathans y Hamilton O. Smith.
Es miembro de la Organización Europea de Biología Molecular, de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, de la Organización Europea de Biología Molecular (1964), la Academia Europea de las Artes, las Ciencias y las Humanidades (1981), Miembro Extranjero de la Academia Nacional de Ciencias de EE.UU. (1984), Miembro Honorario Extranjero de la Academia Americana de las Artes y las Ciencias (1984), de la Academia Europaea (1989), Miembro de la Academia Americana de Microbiología (1996), Miembro Asociado de la Academia de Ciencias del Tercer Mundo (TWAS) (1997) y Presidente del Consejo Internacional de Uniones Científicas (ICSU) (1996-1999).
En 1981, Arber fue miembro fundador del Consejo Cultural Mundial.
El 15 de enero de 2011 fue nombrado Presidente de la Pontificia Academia de las Ciencias por el Papa Benedicto XVI. Se trata del primer científico cercano al Protestantismo en ocupar dicho cargo.
En 2017, Arber se retiró como presidente de la Pontificia Academia de las Ciencias y fue reemplazado por el científico alemán Joachim von Braun.
En 27 ocasiones desde 1981, Werner Arber ha compartido su experiencia y pasión por la ciencia con jóvenes científicos en las Reuniones de Premios Nobel de Lindau.
En un reportaje para el medio español La Opinión A Coruña en junio de 2013, el Dr. Arber expresó: "Me gustaría ver en un futuro que la biodiversidad está salvaguardada y protegida. Confío en que la evolución biológica continúe. La especie humana no tiene derecho a destruir esta riqueza de seres vivos".
* Werner Arber – Biographical. NobelPrize.org. 1978
* Ciencia
* The Pontificial Academy of Sciences
* La Opinión A Coruña
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