Życie Har Gobinda Khorany: pionier kwasu nukleinowego

Har Gobind Khorana (9 stycznia 1922 r. - 9 listopada 2011 r.) Zademonstrował rolę nukleotydy w syntezie białek. Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny w 1968 roku podzielił z Marshallem Nirenbergiem i Robertem Holleyem. Przypisuje mu się również, że jest pierwszym badaczem, który wyprodukował pierwszy kompletny syntetyczny materiał gen.

Najważniejsze fakty: Har Gobind Khorana

Har Gobind Khorana urodził się najprawdopodobniej dla Kryszny Devi i Ganpat Rai Khorana 9 stycznia 1922 r. Chociaż jest to jego oficjalnie zarejestrowana data urodzenia, istnieje niepewność, czy to była jego dokładna data urodzenia. Miał czworo rodzeństwa i był najmłodszym z pięciorga dzieci.

Jego ojciec był urzędnikiem podatkowym. Podczas gdy rodzina była biedna, jego rodzice zdawali sobie sprawę z wartości wykształcenia, a Ganpat Rai Khorana zapewnił, że jego rodzina jest piśmienna. Według niektórych relacji byli jedyną piśmienną rodziną w okolicy. Khorana uczestniczył w D.A.V. High School, a następnie ukończył studia na uniwersytecie w Pendżabie, gdzie uzyskał tytuł licencjata (1943) i tytuł magistra (1945). Wyróżniał się w obu przypadkach i ukończył z wyróżnieniem dla każdego stopnia.

Następnie otrzymał stypendium od rządu Indii. Wykorzystał stypendium, aby uzyskać stopień doktora w 1948 r. z University of Liverpool w Anglii. Po uzyskaniu dyplomu pracował na stanowisku doktora w Szwajcarii pod kierunkiem Vladimira Preloga. Prelog miałby duży wpływ na Khorana. Ukończył także dodatkową pracę podoktorską na Uniwersytecie Cambridge w Anglii. Studiował oba kwasy nukleinowe i białka podczas gdy w Cambridge.

Podczas pobytu w Szwajcarii poznał i poślubił Esther Elizabeth Sibler w 1952 r. Ich związek wyprodukował troje dzieci, Julię Elizabeth, Emily Anne i Dave Roy.

W 1952 r. Khorana przeniósł się do Vancouver w Kanadzie, gdzie podjął pracę w British Columbia Research Council. Obiekty nie były rozbudowane, ale badacze mieli swobodę realizacji swoich zainteresowań. W tym czasie pracował nad badaniami obejmującymi zarówno kwasy nukleinowe, jak i fosforany estry.

W 1960 roku Khorana przyjął stanowisko w Instytucie Badań nad Enzymami na Uniwersytecie Wisconsin, gdzie był dyrektorem. Stał się Conrad A. Elvehjem profesor nauk przyrodniczych na University of Wisconsin w 1964 r.

Khorana został obywatelem amerykańskim w 1966 r. W 1970 roku został Alfredem P. Sloan profesor biologii i chemii w Massachusetts Institute of Technology (MIT) w Cambridge, Massachusetts. W 1974 roku został Andrew D. White Professor (at-large) na Cornell University w Ithaca, Nowy Jork.

Swoboda, która rozpoczęła się w Kanadzie w British Columbia Research Council w latach 50. była kluczowa dla późniejszych odkryć Khorany związanych z kwasy nukleinowe. Wraz z innymi pomógł wyjaśnić rolę nukleotydów w budowie białek.

Podstawowym budulcem DNA jest nukleotyd. Nukleotydy w DNA zawierają cztery różne zasady azotowe: tymina, cytozyna, adenina i guanina. Cytozyna i tymina to pirymidyny, natomiast adenina i guanina to puryny. RNA jest podobny, ale zamiast tyminy stosuje się uracyl. Naukowcy zdali sobie z tego sprawę DNA i RNA uczestniczyli w tworzeniu aminokwasów w białka, ale dokładne procesy, dzięki którym wszystko działało, nie były jeszcze znane.

Nirenberg i Matthaei stworzyli syntetyczny RNA, który zawsze dodawał aminokwas fenyloalanina do połączonej nici aminokwasowej. Jeśli zsyntetyzowali RNA razem z trzema uracylami, wytwarzane aminokwasy były zawsze tylko fenyloalaniną. Odkryli pierwszą trójkę kodon.

W tym czasie Khorana był ekspertem w syntezie polinukleotydów. Jego grupa badawcza skorzystała z jego wiedzy specjalistycznej, aby pokazać, które kombinacje nukleotydów tworzą które aminokwasy. Udowodnili, że kod genetyczny jest zawsze przesyłany w zestawie trzech kodonów. Zauważyli również, że niektóre kodony mówią komórka aby zacząć wytwarzać białko, podczas gdy inni mówią mu, aby przestało wytwarzać białko.

Ich praca wyjaśniła wiele aspektów tego, jak kod genetyczny Pracuje. Oprócz wykazania, że ​​trzy nukleotydy wyszczególniły aminokwas, ich praca wykazała, w jakim kierunku odczytywano mRNA, a konkretnie kodony nie nakładają się, a ten RNA był „pośrednikiem” między informacją genetyczną w DNA a sekwencją aminokwasów w konkretnym białka

Na tej podstawie Khorana wraz z Marshallem Nirenbergiem i Robertem Holleyem otrzymali Nagrodę Nobla z 1968 r. Za fizjologię lub medycynę.

W latach siedemdziesiątych laboratorium Khorany zakończyło sztuczną syntezę genu drożdży. Była to pierwsza sztuczna synteza pełnego genu. Wielu okrzyknęło tę syntezę jako główną cechę charakterystyczną w dziedzinie biologii molekularnej. Ta sztuczna synteza utorowała drogę dla bardziej zaawansowanych metod, które miały nastąpić.

Khorana otrzymał za życia wiele nagród. Najważniejszym była wspomniana Nagroda Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny w 1968 r. Został także odznaczony Narodowym Medalem Nauki, Medalem Honoru na Wyspie Ellis i nagrodą Fundacji Laskera za podstawowe badania medyczne. Otrzymał nagrodę Merck Award i nagrodę American Chemical Society Award za pracę w chemii organicznej.

Uzyskał szereg dyplomów honorowych na uniwersytetach w Indiach, Anglii, Kanadzie, a także w Stanach Zjednoczonych. W trakcie swojej kariery był autorem lub współautorem ponad 500 publikacji / artykułów w różnych czasopismach naukowych.

Har Gobind Khorana zmarł z przyczyn naturalnych w Concord, Massachusetts, 9 listopada 2011 r. Miał 89 lat. Jego żona, Estera i jedna z jego córek, Emily Anne, poprzedziły go śmiercią.

• „Nagroda Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny 1968 r.” NobelPrize.org, www.nobelprize.org/prizes/medicine/1968/khorana/biographical/.
• Britannica, The Editors of Encyclopaedia. „Har Gobind Khorana”. Encyclopaedia Britannica, Encyclopaedia Britannica, Inc., 12 grudnia 2017, www.britannica.com/biography/Har-Gobind-Khorana.