Nirenberg, Marshall

Marshall Warren Nirenberg
Angličtina  Marshall Warren Nirenberg
Datum narození 10. dubna 1927( 1927-04-10 )
Místo narození Brooklyn , New York , USA
Datum úmrtí 15. ledna 2010 (ve věku 82 let)( 2010-01-15 )
Místo smrti New York , New York , USA
Země
Vědecká sféra biochemie , genetika
Místo výkonu práce
Alma mater University of Florida University of
Michigan
Známý jako dešifrování genetického kódu
Ocenění a ceny Americká národní medaile za vědu Americká národní medaile za vědu ( 1965 ) Nobelova cena za fyziologii a medicínu ( 1968 )
Nobelova cena
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Marshall Warren Nirenberg ( eng.  Marshall Warren Nirenberg ; 10. dubna 1927 , New York  – 15. ledna 2010 , New York ) – americký biochemik a genetik , nositel Nobelovy ceny za fyziologii a medicínu z roku 1968 (spolu s Robertem Holleym a Harem Gobind Korana ) „za rozluštění genetického kódu a jeho roli v syntéze bílkovin“.

Člen Národní akademie věd USA (1967) [4] .

Životopis

Narozen 10. dubna 1927 v Brooklynu v rodině přistěhovalců z Ruské říše, Harry Edward Nirenberg a Minerva Bykovskaya. Od roku 1941 žila rodina v Orlandu na Floridě , kde jeho otec provozoval mléčnou farmu a založil Kongregaci (komunitu) liberálního judaismu . [5] V průběhu dospívání Nirenberg rozvíjel své vědecké a estetické vnímání světa. V roce 1944 vstoupil na University of Florida , kde v roce 1948 získal bakalářský titul a  v roce 1952 magisterský titul v zoologii . V roce 1957 dokončil Marshall doktorát z biochemie disertační prací o příjmu hexóz nádorovými buňkami . Tato práce tvořila základ prvního článku, který publikoval, a tvořila vodítko pro jeho další výzkum po postgraduální škole . Od roku 1957 do roku 1962 pracoval v National Institutes of Health v Bethesdě . V roce 1962 vedl oddělení biochemické genetiky v National Heart Institute (nyní National Heart, Lung, and Blood Institute , ale v roce 1966 se vrátil do National Institutes of Health .

V roce 1961 se oženil s chemičkou Perolou Saltzmanovou († 2001), absolventkou univerzity v Rio de Janeiru, a v roce 2005  s Myrnou Weissmanovou, profesorkou epidemiologie a psychiatrie na Kolumbijské univerzitě a vedoucí oddělení klinické genetické epidemiologie na New York State Institute of Psychiatry.

Zemřel 15. ledna 2010 na rakovinu v New Yorku . [6] [7]

Vědecká činnost

V roce 1959 Nirenberg začal studovat interakce mezi deoxyribonukleovou kyselinou (DNA) a ribonukleovou kyselinou (RNA) a produkcí proteinů .

Genetika, 1959-1962

Spolu se speciálně vyškolenými genetiky chtěl Nirenberg vědět, zda je RNA nějaký druh chemického vztahu nebo „posla“ mezi DNA a proteiny . Nirenberg však neměl žádné formální zázemí v molekulární genetice. Navštěvoval pouze večerní kurz genetiky pro vědce v National Institutes of Health, kteří se zajímali o interdisciplinární výzkum.

V roce 1960 začal Nirenberg společně s J. Heinrichem Matteim studovat nukleotidy . Pokračováním jedné z nejnovějších prací švýcarského genetika Alfreda Tiseliuse se Nirenberg a Mattei rozhodli vytvořit takzvané „bezbuněčné prostředí“, které by jim umožnilo zjistit, jak se provádějí vícestupňové mechanismy RNA, aniž by museli brát v úvahu zohledňují normální biologické procesy buňky, které by mohly interferovat s molekulární aktivitou. Jako model pro výzkum byla vybrána E. coli Escherichia coli .

Nirenberg a Mattei vytvořili syntetickou molekulu RNA mimo bakterie a exprimovali ji v E. coli . Zjistili, že jejich syntetická RNA usnadnila přidání fenylalaninu na konec rostoucího řetězce aminokyselin, který působí jako proteinový prekurzor. Nirenberg a Mattei dospěli k závěru, že stopová množství uracilu přispěla k syntéze fenylalaninu. V srpnu 1961 Nirenberg a Mattei publikovali svůj dnes již klasický článek „Závislost bezbuněčné syntézy proteinů v E. coli na původu přírodních nebo syntetických polyribonukleotidů“ v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences. Tentýž měsíc Nirenberg představil verzi svých zjištění týkajících se experimentů s poly-U malé skupině asi třiceti vědců na Mezinárodním biochemickém kongresu v Moskvě.

Počátkem 60. let syntetizoval kyselinu polyuracilu (molekula RNA obsahující pouze jeden nukleotid  - uracil ) a používal ji jako messenger RNA . Po tomto objevu byly rozšířeny experimenty se syntetickou RNA a byly dešifrovány kodony pro lysin , prolin . Následně se třípísmenné kodonové označení stalo jakýmsi paradigmatem . Vzhledem k tomu, že každý ze čtyř nukleotidů zaujímal místo v systému třípísmenných kodonů, Nirenberg rychle odvodil, že existuje 64 možných kombinací (4 x 4 x 4) třípísmenných kodonů. V roce 1966 Nirenberg dekódoval všechny kodony RNA pro všech dvacet přirozených aminokyselin .

V rozhovoru z roku 1967 Nirenberg popsal RNA jako „robota“, jehož účelem bylo poslouchat příkazy DNA a provádět genetické pokyny života. „Člověk,“ poznamenal Nirenberg, nyní rozumí jazyku civilizace, která napsala spíše elementární zprávy ve formě srozumitelné pro roboty, a prostřednictvím takových textů komunikuje přímo s robotem. Roboti čtou a upřímně se řídí pokyny.“

V roce 1968 obdržel Nirenberg Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu za práci na „interpretaci genetického kódu a jeho funkci při syntéze bílkovin“. O cenu se podělil s Robertem V. Holleym a Har Gobindem Koranou . [osm]

Neurobiologie, 1965–1969

Od roku 1965 začal Nirenberg studovat neurovědy v souladu s molekulární biologií . Nirenberg studoval nervové kódy pomocí koncepčních a experimentálních vědeckých přístupů, které byly úspěšné v jeho práci s genetickým kódem. Hledal obecná pravidla kódování: snažil se identifikovat základní jednotky informace, lovil obecnou logiku systému a okamžitě začal přemýšlet, jaké biologické systémy by mohl použít ke studiu neuronové sítě a jejího kódu.

Nirenberg zvažoval různé aspekty neurálního kódu více než rok, ale jeho úvahy se nikdy neproměnily v publikaci.

Výzkum neuroblastomu, 1967-1976

Nirenbergova studie neuroblastomu byla jednou z prvních, kde neurovědci použili tkáňové kultury jako experimentální techniku, která je nyní v oboru běžná. Nirenberg by mohl pěstovat specifické buněčné linie na základě charakteristik, jako je rychlost růstu neuronů, citlivost na morfin nebo to, jak neurony syntetizují daný neurotransmiter. Nirenberg a Philip Nelson vypěstovali širokou škálu buněčných linií a dokonce založili buněčnou banku pro ukládání různých kmenů .

Na začátku 70. let Nirenberg také použil neuroblastomový systém ke studiu účinků morfinu na nervový systém . Společně s Wernerem Kleem vytvořil buněčnou linii neuroblastomu, která se vyznačuje neobvykle vysokým procentem morfinových receptorů . Nirenberg a Klee zjistili, že za účelem regulace poklesu adenylátcyklázy jí mozek vylučuje mnohem více než obvykle. Pokud je stimulace morfinem odstraněna, zvýšené uvolňování adenylátcyklázy podporuje akumulaci této látky v mozku. [9]

Nirenberg studoval neuroblastom více než deset let. Modelový systém mu dal všestranný nástroj pro zkoumání složitých rysů nervového systému. Je třeba zdůraznit, že systém neuroblastomu umožnil společnosti Nirenberg využít mnoho koncepčních a metodických přístupů z biochemie a molekulární biologie ve zcela nové oblasti výzkumu.

Od neuroblastomu k genům homeoboxu, 1976–1992

Nirenbergův výzkum, který používal neuroblastom a embryonální buňky , přinesl významný příslib pro různé biomedicínské cesty. Kultury identických klonovaných buněk poskytly experimentální alternativu ke komplexní směsi buněčných typů přítomných v normálním nervovém systému. Již v roce 1975 Nirenberg a jeho skupina použili tyto buňky k vývoji techniky pro diagnostiku a analýzu neuromuskulárních poruch.

Nirenberg vytvořil projekt ke studiu tvorby neuronových synapsí v kuřecí sítnici. Zjistil, že buněčnou sítnici lze odpojit (oddělit), poté opravit a stále znovu vytvářet synapse . Podobně jako buňky neuroblastomu poskytují buňky sítnice důležitý model pro vysvětlení procesu tvorby synapse . Pomocí kuřecí sítnice Nirenberg vyvinul způsob, jak otestovat Sperryho předpověď, že v sítnici existuje nějaký druh molekulární topografické mapy. Nirenberg použil geneticky identické proteiny klonované v laboratoři nazývané monoklonální protilátky . Vystavením monoklonálních protilátek k interakci s antigeny z různých částí sítnice ukázal, že protilátky rozpoznávají specifické antigenní molekuly distribuované v jedinečném vzoru na sítnici.

Nirenberg publikoval své výsledky v článku z roku 1981 v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences, „Topografický gradient molekul v sítnici lze použít k identifikaci umístění neuronů “. [10] Nirenberg dále izoloval molekulu proteinu, která byla rozpoznána protilátkou a výsledky publikoval v roce 1986 v práci: Isolation of a Membrane Protein Distributed podle topographic Gradient in the Chicken Retina. [jedenáct]

V roce 1985 Nirenbergova laboratoř biochemické genetiky používala novou metodu k vývoji rozsáhlých sbírek sekvencí DNA známých jako knihovny DNA. To umožnilo společnosti Nirenberg provést srovnávací analýzu genetického složení lidských buněk a buněk zvířat. [12]

Klíčové články, jako je Synapse Formation by Neuroblastoma Hybrid Cells, který byl publikován v roce 1983, ukázal, že biologické a environmentální faktory mohou ovlivnit genovou expresi v nervovém systému. Nirenberg se tedy obrátil ke studiu genů homeoboxu. Pro Nirenberga poskytlo studium genů „experimentální systém“, který by mohl být použit k určení vztahu mezi konkrétními geny a fyzickým vývojem organismu – naději, že poznatky získané studiem Drosophila lze aplikovat na lidi. Rukopisný náčrt zprávy o výzkumném projektu z roku 1992 ukazuje, že studie o genech homeoboxu NK-2 umožnily Nirenbergově skupině „s vysokou mírou jistoty předpovědět“ vztah mezi genetickými programy a vývojem části centrálního nervového systému Drosophila . Nirenberg předpověděl, že „podobná, ale mírně upravená strategie“ by mohla být použita k vysvětlení formování lidského nervového systému. [13]

Sociální a politický aktivismus

Nirenberg hájil pojem specifické odpovědnosti vědců vůči společnosti. Nirenberg se v ručně psané poznámce v roce 1966 vyjádřil k budoucnosti vědeckého bádání a použil slova renomovaného virologa Salvadora Lurii , aby vysvětlil, že „zavedení vědy do lidských záležitostí ukládá jejím praktikům nevyhnutelnou odpovědnost“.

Jako obhájce společenského vědomí a mimořádné odpovědnosti vědců Nirenberg přispíval k různým společenským a politickým otázkám, často se účastnil veřejných debat v rámci vědecké komunity. Při posuzování etických a morálních důsledků genetického výzkumu v úvodníku v časopise Science z roku 1967 poznamenal, že rozšíření vědeckého poznání by mohlo brzy vést k „síle člověka utvářet svůj vlastní biologický osud. Taková síla může být použita moudře nebo nerozvážně ve prospěch nebo ke škodě lidstva." [čtrnáct]

V roce 1992 Nirenberg podepsal „ Varování lidstvu “ [15] .

V únoru 1998 podepsal dopis Americké společnosti pro cytobiologii prezidentu Billu Clintonovi a členům Kongresu USA proti lidskému klonování , pokud „nevědomky a neúmyslně zasahuje do biomedicíny , která je nezbytná pro pochopení a eventuální prevenci lidských nemocí“. Nirenberg také podpořil prohlášení ve prospěch výzkumu kmenových buněk , které podepsalo osmdesát dalších laureátů Nobelovy ceny a které v roce 2001 dostal prezident George W. Bush . V dubnu 2002 se připojil ke čtyřiceti americkým laureátům Nobelovy ceny za podporu terapeutického klonování, což dále symbolizovalo obavy z aplikace vědecké práce v biomedicíně .

V roce 1997 Nirenberg spolu se 148 význačnými chemiky a dvěma nositeli Nobelovy ceny přesvědčil Senát USA, aby ratifikoval Dohodu o chemických zbraních . Svůj zájem o šíření jaderných zbraní prokázal , když se v roce 2000 připojil k laureátům Nobelovy ceny v dopise Billu Clintonovi proti vývoji programu protibalistických raket .

Ocenění a vyznamenání

Hlavní díla

Poznámky

  1. ↑ http://www.nndb.com/org/290/000161804/
  2. ↑ http://www.nndb.com/people/347/000129957/
  3. ↑ Marshall Nirenberg  (Angl.) // The Daily Telegraph / C. Evans - Londýn , Thajsko : 2010. - ISSN 0307-1235 ; 0307-269X ; 1477-3805
  4. ↑ Nirenberg, Marshall na webu Národní akademie věd USA  
  5. ↑ Historie orlandské židovské komunity . Datum přístupu: 22. ledna 2010. Archivováno z originálu 17. července 2011.
  6. ↑ Yahoo! Vyhledávání – Vyhledávání na webu
  7. ↑ www.lenta.ru — Zemřel vědec, který dekódoval genetický kód . Datum přístupu: 22. ledna 2010. Archivováno z originálu 24. ledna 2010.
  8. ↑ Nirenberg M., Genetický kód v Les Prix Nobel v roce 1968, Nobelova nadace, Stockholm, PANorstedt a So ner, str. 221-241 (1969)
  9. ↑ Vogel, Nirenberg M., Lokalizace acetylcholinových receptorů během synaptogeneze na sítnici, Proc. Nati. Acad. Sci, USA, 73: 1806-1810 (1976)
  10. ↑ Trisler GD, Schneider MD, Nirenberg M., Topographic Gradient of Molecules in Retina can be Use to Identification Neuron Position, Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 78: 2145-2149 (1981)
  11. ↑ Moskal JR, Trisler D., Schneider MD, Nirenberg M., Purification of a Membrane Protein Distributed in a Topographic Gradient in Chicken Retina, Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 83: 4730-4733 (1986)
  12. ↑ Nirenberg M., Wilson S., Higashida H., Rotter A., ​​​​Krueger K., Busis N., Ray R., Kenimer K., Adler M., Fukui H., Synapse Formation by Neuroblastoma Hybrid Cells in Molecular Neurobiology, The 48th Cold Spring Harbor Symposium on Quantitative Biology, XLVIII: 707-715 (1983)
  13. ↑ Kim Y., Nirenberg M., Drosophila NK-homeobox Genes, Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 86: 7716-7720 (1989)
  14. ↑ Nirenberg, M., Bude společnost připravena?, Science, 157: 633 (1967)
  15. ↑ Varování světových vědců  lidstvu . Získáno 19. června 2019. Archivováno z originálu dne 30. října 2020.

Národní lékařská knihovna USA je největší lékařská knihovna na světě, která se nachází v Marylandu a je ve vlastnictví National Institutes of Health. Oficiální stránky knihovny: http://www.nlm.nih.gov/ Archivováno 5. ledna 2007 na Wayback Machine ;

American Cancer Society je dobrovolná onkologická společnost založená v roce 1913 15 newyorskými lékaři a obchodníky. Oficiální stránky: http://www.cancer.org/research/index Archivováno 5. prosince 2012 na Wayback Machine ;

Nyní je National Institute of Diabetes, Disgestive and Kidney Diseases (NIDDK) Národního institutu zdraví organizací, která se věnuje výzkumu nejzávažnějších nemocí světa. Ústav podporuje klinický výzkum ve vybraných specializacích základní vědy. Oficiální stránky: http://www2.niddk.nih.gov/ Archivováno 11. prosince 2012 na Wayback Machine ;

Americký národní institut zdraví je instituce amerického ministerstva s 27 instituty a výzkumnými centry. Založena v roce 1887 jako Hygienická laboratoř. Reorganizována v roce 1930 jako NIH. Oficiální web: http://www.nih.gov/ Archivováno 2. října 2019 na Wayback Machine ;

Literatura

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Tematické stránky
Slovníky a encyklopedie
Genealogie a nekropole