Frederic Senger | ||||
---|---|---|---|---|
Angličtina Frederick Sanger | ||||
Datum narození | 13. srpna 1918 | |||
Místo narození | Randcombe, Gloucestershire , Anglie | |||
Datum úmrtí | 19. listopadu 2013 (95 let) | |||
Místo smrti | Cambridge , okres Cambridge, Cambridgeshire , Anglie , Velká Británie | |||
Země | Velká Británie | |||
Vědecká sféra | biochemie | |||
Místo výkonu práce | Cambridgeská univerzita | |||
Alma mater | Cambridgeská univerzita | |||
Akademický titul | doktor filozofie [2] ( 1943 ), čestný doktor [3] ( 1968 ), čestný doktor [3] ( 1970 ) a čestný doktor [3] ( 1970 ) | |||
vědecký poradce | Albert Neuberger [1] | |||
Studenti | Rodney Porter , Elizabeth Blackburn | |||
Ocenění a ceny |
|
|||
Mediální soubory na Wikimedia Commons |
Frederick Sanger ( eng. Frederick Sanger ; 13. srpna 1918 , Rendcombe, Gloucestershire - 19. listopadu 2013 [4] [5] ) - anglický biochemik , jeden z pěti lidí, kteří obdrželi dvě Nobelovy ceny, první vědec v historii, který obdržel dvě Nobelovy ceny za chemii v roce 1958 („za vytvoření struktur proteinů, zejména inzulínu“) a 1980 („za základní výzkum biochemických vlastností nukleových kyselin, zejména rekombinantní DNA“) s Walterem Gilbertem a Paulem Bergem .
Frederick Sanger se narodil 13. srpna 1918 v Rendcombe (Gloucestershire, Anglie) Fredericku Sangerovi, praktickému lékaři , a Cicely Sangerové (rozené Creedsonové). [6] Jeho otec pracoval jako anglikánský lékařský misionář v Číně, ale kvůli špatnému zdraví se vrátil do Anglie, kde se ve věku 40 let oženil s Cicely. Senger Jr. byl druhým dítětem v rodině: bratr Theodore byl o rok starší než on a sestra Mary byla o pět let mladší. [7]
Ve věku asi pěti let se Sanger se svou rodinou přestěhoval do malé osady Tanworth-in-Arden (Warwickshire). Rodina Sangerových byla poměrně bohatá a byla pozvána vychovatelka, aby vzdělávala děti. V roce 1927 byl Frederick poslán do Downs Malvern School, kvakerské přípravné školy poblíž Malvernu, kde studoval i jeho starší bratr Theodore. V roce 1932 Sanger vstoupil do nově založené Bryanstone School v Dorsetu. Metodou výuky na této škole byl Daltonský plán a volnější způsob se ukázal být pro Sangera mnohem výhodnější. Mezi všemi školními předměty vyzdvihl přírodovědný směr. Jako vynikající student a poté, co obdržel maturitní vysvědčení o rok dříve, strávil Sanger svůj poslední rok hlavně ve školní laboratoři pod vedením svého učitele Jeffreyho Odishe z Cavendish Laboratory. [7]
V roce 1936 nastoupil F. Sanger na St. John's College ( Cambridge ), kterou navštěvoval jeho otec. Trvalo tři roky, než Sanger prošel I. stupněm Triposu . Za tímto účelem studoval kurzy fyziky, chemie, biochemie a matematiky, přičemž měl potíže s fyzikou a matematikou, protože školní matematická příprava mnoha dalších studentů byla lepší. Ve druhém ročníku Sanger nahradil fyziku fyziologií. Pro Stage II studoval biochemii a získal First Class s vyznamenáním.
V této době jeho rodiče zemřeli na rakovinu: jeho otec ve věku 60 let a jeho matka ve věku 58 let. Ve stejné době se díky silnému vlivu kvakerské výchovy zformovalo Sangerovo hlavní přesvědčení. Byl pacifistou a členem Svazu míru. Díky svému působení v protiválečné skupině cambridgeských akademiků se seznámil se svou budoucí manželkou Margaret Joan Howe, která studovala ekonomii na Newnam Women's College. Podle zákona o vojenském výcviku z roku 1939 byl Sanger dočasně registrován jako odpůrce z důvodu svědomí a znovu zaregistrován podle zákona o národní službě (NSA) z roku 1939, než mu tribunál udělil neomezenou výjimku z vojenské služby. Zároveň se školil v sociální pomoci v kvakerském centru v Devonu a krátce sloužil jako sanitář. [7]
V říjnu 1940 začal Frederick Sanger pracovat na své disertační práci pod vedením Normana Pearyho . Tématem jeho výzkumu byl vývoj metod získávání potravinových bílkovin z rostlin. Poté, co Piri o něco málo později z oddělení odešel, Albert Neuberger se stal Sangerovým nadřízeným [7] Zároveň se směr Sangerova výzkumu změnil na studium metabolismu aminokyseliny lysinu [8] [9] a praktičtější problém bramborového dusíku. [10] Jeho disertační práce nesla název „Metabolismus aminokyseliny lysinu v živočišném organismu“. V roce 1943 Sanger získal titul Ph.D. [7]
Newberger se přestěhoval do Národního institutu pro lékařský výzkum v Londýně, ale Sanger zůstal v Cambridge a v roce 1943 se připojil ke skupině Charlese Chibnalla, proteinového chemika, který byl nedávno jmenován profesorem na katedře biochemie. Chibnall již dříve pracoval na určení složení aminokyselin hovězího inzulínu . [11] Navrhl, že Sanger by v první řadě věnoval pozornost aminoskupinám proteinu. Inzulín, dostupný od Boots, byl jedním z mála proteinů dostupných v purifikované formě. Předtím Sanger financoval svůj výzkum sám, ale v Chibnallově vědecké skupině získal podporu od Rady pro lékařský výzkum a poté v letech 1944 až 1951 získal cenu Bate Memorial Prize [6] [12] za základní lékařský výzkum.
Sangerovým prvním úspěchem bylo stanovení kompletní aminokyselinové sekvence dvou polypeptidových řetězců hovězího inzulínu, A (21 aminokyselinových zbytků) a B (30 aminokyselinových zbytků), v roce 1952 a 1951, v tomto pořadí. [13] [14] [15] [16] [17] Předtím bylo obecně přijímáno, že proteiny mají neuspořádanou strukturu. Identifikací těchto sekvencí Sanger dokázal, že proteiny mají určité chemické složení.
K potvrzení této skutečnosti Sanger zlepšil rozdělovací chromatografii , kterou propagovali Richard Lawrence Millington Singh a Archer John Porter Martin , aby určil složení aminokyselin ve vlněném proteinu. Sanger použil chemické činidlo 1-fluor-2,4-dinitrobenzen (dnes známé také jako Sangerovo činidlo, fluorinitrobenzen, FDNB nebo DNFB). Tato látka byla získána jako výsledek výzkumu Bernharda Charlese Saunderse o chemických bojových látkách na Fakultě chemie Univerzity v Cambridge. Pomocí Sangerova činidla bylo možné označit N-koncovou aminoskupinu na jednom konci polypeptidového řetězce. Sanger pak přistoupil k částečné hydrolýze inzulínu na krátké peptidy pomocí kyseliny chlorovodíkové a proteolytických enzymů , jako je trypsin . Směs peptidů byla frakcionována na listu filtračního papíru pomocí dvourozměrné elektroforézy ve dvou vzájemně kolmých směrech. Různé peptidové fragmenty inzulínu, obarvené ninhydrinem , se přesunuly na různá místa na papíře a vytvořily jasný vzor, který Sanger nazval „otisky prstů“. N-koncový peptid byl určen žlutou barvou v důsledku značky FDNB, načež byl typ koncového aminokyselinového zbytku zaznamenaný jako dinitrofenylaminokyselina stanoven vyčerpávající kyselou hydrolýzou. [osmnáct]
Opakováním tohoto postupu Sanger určil sekvence sady peptidů získaných pomocí různých počátečních metod parciální hydrolýzy. Z kratších peptidových řetězců bylo možné sestavit kompletní strukturu inzulínu. Konečně, protože řetězce A a B jsou fyziologicky neaktivní bez tří disulfidových vazeb (dvě meziřetězcové a jedna v řetězci v řetězci A) , určili Sanger a kol . [19] [20] Sangerovým hlavním závěrem bylo, že dva polypeptidové řetězce inzulinového proteinu mají specifické aminokyselinové sekvence, a proto má každý protein jedinečnou sekvenci. Právě za tento úspěch byla Sangerovi v roce 1958 udělena první Nobelova cena za chemii . [21] [22] Objev byl rozhodující pro Crickovu později navrženou hypotézu, že aminokyselinové sekvence proteinů jsou kódovány sekvencí bází v genetickém materiálu DNA (neboli RNA). [23] Tyto práce poskytly základ pro syntetickou produkci inzulínu a dalších hormonů. [24]
Od roku 1951 byl Sanger členem externího pracovníka Medical Research Council [6] a s otevřením laboratoře molekulární biologie v roce 1962 přešel na Fakultu biochemie Cambridge, kde vedl katedru chemie proteinů. [7]
Před svým krokem začal Sanger zkoumat možnost sekvenování molekul RNA a vyvíjet metody pro separaci ribonukleotidů produkovaných působením specifických nukleáz . Tuto práci provedl ve snaze zlepšit sekvenační metody vyvinuté během výzkumu inzulínu. [24]
Hlavním problémem bylo izolovat purifikovaný fragment RNA pro sekvenování. V průběhu práce v roce 1964 objevil Sanger spolu s Kjeldem Makerem formylmethionin - tRNA , který iniciuje syntézu proteinů v bakteriích. [25] Sanger však ztratil vedení v dešifrování sekvence molekuly tRNA ve prospěch vědecké skupiny vedené Robertem Hollym z Cornell University , který v roce 1965 určil sekvenci alanin-tRNA 77 ribonukleotidů dlouhých ze Saccharomyces cerevisiae . [26] At F. Sanger zároveň navrhl značení RNA a DNA , určených pro strukturální studie, radioaktivním izotopem fosforu 32P , což umožnilo pracovat s extrémně malým množstvím materiálu - 10 −6 g . nukleotidů. [27] [28]
S cílem sekvenování DNA, které vyžadovalo zcela odlišný přístup, Sanger zvažoval různé způsoby použití DNA polymerázy I E. coli ve vztahu k duplikaci jednořetězcové DNA. [29] V roce 1975 s Alanem Coulsonem publikoval techniku sekvenování využívající DNA polymerázu a radioaktivně značené nukleotidy , kterou nazval technika plus a mínus. [30] [31] Technika zahrnovala dvě blízce příbuzné metody, které syntetizovaly krátké oligonukleotidy nesoucí značky na 3' koncích. Tyto fragmenty DNA byly poté frakcionovány elektroforézou na polyakrylamidovém gelu a vizualizovány autoradiografií . Technika umožňovala sekvenování fragmentů DNA o délce až 80 nukleotidů najednou, což prokázalo významný pokrok ve srovnání s předchozími studiemi, ale stále bylo poměrně pracné. Sangerův výzkumný tým však sekvenoval většinu z 5386 nukleotidů jednovláknové DNA bakteriofága φX174. [32] Byl to první plně sekvenovaný genom DNA . K jejich překvapení Sanger a kolegové zjistili, že kódující oblasti některých genů se navzájem překrývají. [33]
V roce 1977 Sanger a kolegové představili metodu pro dešifrování primární struktury DNA, také známou jako " Sangerova metoda ", založenou na enzymatické syntéze vysoce radioaktivní komplementární sekvence DNA na požadované jednovláknové DNA jako templátu. [31] [34] Bylo dosaženo velkého průlomu, protože metoda umožnila rychlé a přesné sekvenování dlouhých sekvencí DNA. Tento objev vynesl Sangerovi jeho druhou Nobelovu cenu za chemii v roce 1980, kterou sdílel s Walterem Gilbertem a Paulem Bergem . [35] Novou metodu použili Sanger a kolegové k sekvenování lidské mitochondriální DNA (16 569 párů bází) [36] a bakteriofága λ (48 502 párů bází). [37] Sangerova metoda byla nakonec použita k sekvenování celého lidského genomu. [38]
Během kariéry F. Sangera pod jeho vedením pracovalo více než deset postgraduálních studentů, z nichž dva získali i Nobelovu cenu. Jeho prvním postgraduálním studentem byl Rodney Porter , který se připojil k výzkumné skupině v roce 1947. [33] Později, v roce 1972, Porter sdílel Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu s Geraldem Edelmanem za jeho práci na chemické struktuře protilátek . [39] Elizabeth Blackburnová pokračovala na postgraduální škole a v letech 1971 až 1974 pracovala v Sangerově laboratoři . [ 33 [40]] replikace telomerami a telomerázou . [41]
V roce 1983, ve věku 65 let, Sanger odešel do důchodu a vrátil se do svého domova v Sopham Bulback (Cambridgeshire). Vědec rád trávil čas prací na zahradě svého domu. [33]
V roce 1992 podepsal manifest „ Varování vědců světa lidstvu “ [42] .
V roce 1992 založil Wellcome Trust a Medical Research Council Sangerovo centrum (nyní Sangerův institut), pojmenované po něm. Institut se nachází v areálu Wellcome Trust Genome Campus poblíž Hinkstonu, jen pár kilometrů od Sangerova domova. Na dotaz zakládajícího ředitele Johna Sulstona souhlasil s tím, že pojmenuje Centrum po něm, ale varoval: "Je lepší být dobrý . "
Sanger řekl, že nenašel žádné důkazy o existenci Boha, takže se stal agnostikem [44] . V rozhovoru zveřejněném v novinách Times v roce 2000 Sanger řekl: „Můj otec byl oddaný kvaker a já jsem byl vychován jako kvaker a pravda je pro ně velmi důležitá. Od těchto přesvědčení jsem se vzdálil – je zřejmé, že někdo hledá pravdu, ale k tomu jsou zapotřebí důkazy. I kdybych chtěl věřit v Boha, bylo by to velmi těžké. Potřeboval bych vidět důkazy.“ [45] .
Odmítl nabídku stát se rytířem, protože nechtěl, aby ho oslovovali "pane": "Rytířství tě dělá jiným, že, a já nechci být jiný." V roce 1986 byl uveden do Řádu za zásluhy, který může mít pouze 24 žijících členů [46] [44] [45] .
V roce 2007 získala Britská biochemická společnost grant od Wellcome Trust na katalogizaci a uchování 35 laboratorních časopisů, ve kterých Sanger zaznamenával svůj výzkum od roku 1944 do roku 1983. [47] .
Sanger zemřel ve spánku v nemocnici Addenbrooks v Cambridge dne 19. listopadu 2013 [48] [49]
Od roku 2022 je Sanger jedním z pouhých dvou vědců, kterým byla dvakrát udělena Nobelova cena za chemii (spolu s Barrym Sharplessem ) a jedním z pěti dvojnásobných držitelů Nobelovy ceny, spolu s Marie Curie ( fyzika , 1903 a chemie , 1911) , Linus Pauling (chemie, 1954 a Cena míru , 1962), John Bardeen (dvakrát fyzika, 1956 a 1972) a Sharpless (2001 a 2022) [50] .
V roce 1992, Sanger Research Center (nyní Sanger Institute ) bylo založeno Wellcome Trust a British Medical Research Council , pojmenované po vědci. [52] Institut se nachází poblíž Hinkstonu, Cambridgeshire , jen několik mil od Sangerova domova. Byl osobně otevřen Sengerem 4. října 1993 s méně než 50 zaměstnanci a nadále hraje vedoucí roli ve výzkumu lidského genomu a dalších organismů. V současné době má ústav více než 900 zaměstnanců a je jedním z největších center genomického výzkumu na světě.
V roce 1940 se Sanger oženil s Margaret Joan Howeovou. Rodina měla tři děti - Robin (narozen v roce 1943), Peter (narozen v roce 1946) a Sally Joan (narozen v roce 1960). [6] Podle vědce mu jeho žena „pomáhala v jeho práci více než kdokoli jiný a udržovala pokojný a šťastný rodinný krb“. [48]
Sangerův otec konvertoval ke kvakerismu krátce poté, co se oba jeho synové narodili, a vychoval děti v této víře, ačkoli Sangerova matka nebyla kvakerka. [7]
Sanger řekl, že nenašel žádné důkazy o existenci Boha, a tak se stal agnostikem. [53] V rozhovoru pro The Times z roku 2000 uvedl: „Můj otec byl oddaný kvaker a já jsem byl vychován jako kvaker a pravda je pro ně velmi důležitá. Od této víry jsem odešel. Je zřejmé, že hledá pravdu, ale také vyžaduje potvrzení pravdy. I kdybych chtěl věřit v Boha, bylo by to pro mě velmi těžké. Potřebuji potvrzení jeho existence." [54]
![]() | ||||
---|---|---|---|---|
Slovníky a encyklopedie | ||||
Genealogie a nekropole | ||||
|
za chemii 1951-1975 | Laureáti Nobelovy ceny|
---|---|
| |
|
za chemii 1976-2000 | Laureáti Nobelovy ceny|
---|---|
| |
|