Har Gobind Khorana elu: tuumahapete teerajaja

Har Gobind Khorana (9. jaanuar 1922 - 9. november 2011) demonstreeris nukleotiidid valkude sünteesis. Ta jagas Marshall Nirenbergi ja Robert Holleyga 1968. aasta Nobeli füsioloogia- või meditsiinipreemiat. Teda tunnustatakse ka selle eest, et ta on esimene uurija, kes tootis esimese täieliku sünteetilise materjali geen.

Kiired faktid: Har Gobind Khorana

Har Gobind Khorana sündis tõenäoliselt Krishna Devi ja Ganpat Rai Khorana 9. jaanuaril 1922. Ehkki see on tema ametlikult registreeritud sünniaeg, on teatav ebakindlus, kas see oli tema täpne sünniaeg või mitte. Tal oli neli õde ja ta oli viiest lapsest noorim.

Tema isa oli maksuametnik. Perekonna vaesuse ajal mõistsid tema vanemad hariduse omandamise väärtust ja Ganpat Rai Khorana tagas, et tema pere oleks kirjaoskaja. Mõne konto järgi olid nad piirkonnas ainsad kirjaoskajad perekonnad. Khorana osales D.A.V. Keskkoolis ja seejärel immatrikuleeriti Punjabi ülikooli, kus ta teenis nii bakalaureuse (1943) kui ka magistrikraadi (1945). Ta eristas ennast mõlemal juhul ja lõpetas kiitusega iga kraadi eest.

Seejärel pälvis ta India valitsuse stipendiumi. Ta kasutas stipendiumi doktorikraadi teenimiseks. aastal 1948 Inglismaal Liverpooli ülikoolist. Pärast kraadi omandamist töötas ta doktorikraadina Šveitsis Vladimir Prelogi juhtimisel. Prelog mõjutaks Khoranat suuresti. Samuti lõpetas ta täiendava järeldoktori töö Inglismaal Cambridge'i ülikoolis. Ta õppis mõlemat nukleiinhapped ja valgud samal ajal Cambridge'is.

Šveitsis viibimise ajal tutvus ta ja abiellus 1952. aastal Esther Elizabeth Sibleriga. Nende liit tõi ilmale kolm last - Julia Elizabethi, Emily Anne ja Dave Roy.

1952. aastal kolis Khorana Kanadasse Vancouverisse, kus ta asus tööle Briti Columbia teadusnõukogusse. Rajatised polnud laialdased, kuid teadlastel oli vabadus oma huve järgida. Selle aja jooksul töötas ta uurimistöös, mis hõlmas nii nukleiinhappeid kui ka fosfaate estrid.

1960. aastal võttis Khorana ametikoha vastu Wisconsini ülikooli ensüümi-uuringute instituudis, kus ta oli kaassaadirektor. Temast sai Conrad A. Elvehjem Wisconsini ülikooli bioteaduste professor 1964. aastal.

Khorana sai Ameerika kodanikuks 1966. aastal. 1970 sai temast Alfred P. Massachusettsi tehnoloogiainstituudi (MIT) Massachusettsi osariigis asuvas Massachusettsi tehnoloogiainstituudis (Sloveenia) bioloogia ja keemia professor. 1974. aastal sai temast Andrew D. Valge professor (üldkokkuvõttes) New Yorgi Ithaca Cornelli ülikoolis.

Kanadas 1950ndatel Briti Columbia teadusnõukogus alguse saanud vabadus oli Khorana hilisemate avastuste jaoks, mis olid seotud nukleiinhapped. Koos teistega aitas ta selgitada nukleotiidide rolli valkude ehituses.

DNA põhielemendiks on nukleotiid. DNA nukleotiidid sisaldavad nelja erinevat lämmastiku alused: tümiin, tsütosiin, adeniin ja guaniin. Tsütosiin ja tümiin on pürimidiinid, adeniin ja guaniin on puriinid. RNA on sarnane, kuid tümiini asemel kasutatakse uratsiili. Teadlased said sellest aru DNA ja RNA olid seotud aminohapete valkudeks komplekteerimisega, kuid selle toimimise täpsed protsessid polnud veel teada.

Nirenberg ja Matthaei olid loonud sünteetilise RNA, mis lisas alati aminohappe fenüülalaniin seotud aminohapete ahelaga. Kui nad sünteesisid RNA koos kolme uratsiiliga, olid toodetud aminohapped alati lihtsalt fenüülalaniin. Nad olid avastanud esimese kolmiku koodon.

Selleks ajaks oli Khorana polünukleotiidide sünteesi ekspert. Tema uurimisrühm kasutas oma teadmisi, et näidata, millised nukleotiidide kombinatsioonid moodustavad milliseid aminohappeid. Nad tõestasid, et geneetiline kood edastatakse alati kolme koodoni komplektis. Nad märkisid ka, et mõned koodonid ütlevad kamber valgu valmistamise alustamiseks, samal ajal kui teised ütlevad sellele, et lõpeta valgu tootmine.

Nende töö selgitas mitmeid aspekte, kuidas geneetiline kood töötab. Lisaks näitele, et kolm nukleotiidi määrasid aminohapet, näitasid nende tööd, mis suunas mRNA loeti, et spetsiifiline koodonid ei kattu ning RNA oli "vahendaja" DNA geneetilise teabe ja spetsiifiliste aminohapete järjestuse vahel valgud.

See oli töö aluseks, mille eest Khorana pälvis koos Marshall Nirenbergi ja Robert Holleyga 1968. aasta Nobeli füsioloogia- või meditsiinipreemia.

1970ndatel viidi Khorana laboris läbi pärmigeeni kunstlik süntees. See oli esimene täieliku geeni kunstlik süntees. Paljud kiitsid seda sünteesi molekulaarbioloogia oluliseks tunnusjooneks. See kunstlik süntees sillutas teed edasijõudnutele meetoditele.

Khorana sai oma elu jooksul palju auhindu. Kõige olulisem oli eespool nimetatud Nobeli füsioloogia või meditsiini preemia 1968. aastal. Lisaks pälvis ta riikliku teadusmedali, Ellis Islandi aumärgi ja Laskeri fondi preemia meditsiiniliste põhiuuringute eest. Teda autasustati Mercki auhinna ja Ameerika Keemiaühingu auhinnaga orgaanilise keemia töö eest.

Ta on teeninud mitmeid aukraate India, Inglismaa, Kanada ja USA ülikoolidest. Oma karjääri jooksul on ta kirjutanud või kaasautoriks üle 500 publikatsiooni / artikli erinevates teadusajakirjades.

Har Gobind Khorana suri looduslike põhjuste tõttu Massachusettsi osariigis Concordis 9. novembril 2011. Ta oli 89-aastane. Tema naine Esther ja üks tema tütardest Emily Anne eelnesid talle surma korral.

• “Nobeli füsioloogia või meditsiini preemia 1968.” NobelPrize.org, www.nobelprize.org/prizes/medicine/1968/khorana/bioographic/.
• Britannica, Entsüklopeedia toimetajad. "Har Gobind Khorana." Entsüklopeedia Britannica, Entsüklopeedia Britannica, Inc., 12. dets. 2017, www.britannica.com/biography/Har-Gobind-Khorana.