Orgel, Leslie Ilizer

Leslie Orgel
Angličtina  Leslie Orgel
Datum narození 12. ledna 1927( 1927-01-12 )
Místo narození
Datum úmrtí 27. října 2007 (ve věku 80 let)( 27. 10. 2007 )
Místo smrti
Země  Velká Británie
Místo výkonu práce
Alma mater
Ocenění a ceny člen Královské společnosti v Londýně medaile pojmenovaná po Oparinovi [d] ( 1993 ) Edward Harrison Memorial Prize [d] ( 1956 ) člen Americké akademie umění a věd Guggenheimovo společenství

Leslie Ileazer Orgel ( Eng.  Leslie Еleazer Orgel ; 12. ledna 1927 – 27. října 2007 ) byl britský chemik . Známý svou prací v oblasti teoretické chemie a studiem problému vzniku života na Zemi.

Životopis

Leslie Orgel se narodila 12. ledna 1927 v Londýně. Po absolvování školy Lady Alice Owenové nastoupil na Oxfordskou univerzitu, kde se vážně pustil do studia chemie. V roce 1948 promoval s vyznamenáním na univerzitě s bakalářským titulem v oboru chemie. V letech 1951 až 1953 působil jako vědecký pracovník na Magdalen College, kde prováděl výzkumnou práci na magisterském stupni, což vyústilo v jeho první publikaci o semiempirickém výpočtu dipólového momentu konjugovaných heterocyklických molekul. Od roku 1954 do roku 1955 byl postdoktorandem na California Institute of Technology pod vedením Linuse Paulinga . Během svého působení se sblížil s Alexanderem Richem a Jamesem Watsonem , kteří výrazně ovlivnili vývoj jeho zájmů a pozdější kariéry. Po dokončení doktorského studia se Orgel vrátil do Spojeného království, aby převzal pozici zástupce ředitele na katedře teoretické chemie na University of Cambridge. Vědecké zájmy vědce se postupně přesunuly z oblasti teoretické anorganické chemie do oblasti biochemie a v roce 1964 se Orgel konečně přestěhoval do Spojených států a začal zkoumat problém abiogeneze v Institutu Jonase Salka pro biologická studia. V tomto ústavu působil až do konce svého života. Zemřel 27. října 2007 na rakovinu slinivky [1] .

Vědecký výzkum

Prvními pracemi Leslie Orgela byly výzkumy v oblasti teoretické anorganické chemie.

Jeho první publikace [2] ( 1951 ), věnovaná semiempirickému výpočtu dipólového momentu konjugovaných heterocyklických molekul, je nyní posuzována pouze z hlediska historického zájmu. Nicméně následující práce [3] , napsaná v roce 1952 ve spolupráci s Jackem Dunitzem, ve které je stabilita ferrocenu vysvětlena pomocí orbitální interakce , je považována za velmi pozoruhodný úspěch vědce. Je zajímavé poznamenat, že Orgel skutečně předpověděl existenci dibenzenechromu a bis(cyklobutadienyl)niklu a byl si jistý, že jeho úvahy lze aplikovat na tyto hypotetické molekuly. Na naléhání spoluautora však tyto smělé úvahy nebyly zveřejněny. A teprve v roce 1956 vyšel Orgelův článek [4] věnovaný možnosti existence stabilních cyklobutadienylových komplexů přechodných kovů. V roce 1959 byl získán bis(cyklobutadienyl)nikl s předpokládanou strukturou.

V roce 1957 ve svém článku „Ionová komprese a barva rubínu“ [5] vysvětlil, proč je rubín červený. Netriviálností problému bylo, že rubín je korund (Al 2 O 3 ), ve kterém je část iontů Al 3+ (méně než 5 %) nahrazena ionty Cr 3+ . Přitom samotný korund je bezbarvý, oxid chromitý Cr 2 O 3 , strukturou podobný, má v oktaedrickém kyslíkovém prostředí zelenou barvu charakteristickou pro iont Cr 3+ . Navíc vysoce substituovaný oxid hlinitý (více než 8 % Cr) má také zelenou barvu. A přesto jsou rubíny červené. Orgel poznamenal, že při nízkých stupních substituce se parametr krystalové mřížky korundu téměř nemění, proto jsou ionty Cr 3+ (které samy o sobě mají poloměr větší než poloměr hliníkových iontů) „stlačeny“ krystalovou mřížkou, tzn. vzdálenost mezi ionty chrómu a kyslíkem se zmenší. A pak vypočítal, že takový pokles vzdáleností by měl posunout absorpční pás iontů chrómu z 16000 cm -1 (zelená barva) na 19100 cm -1 (červená barva), což je skutečně pozorováno. V témže roce vyšly Orgelovy práce, vysvětlující vznik normálních a reverzních spinelů z hlediska teorie krystalového pole a snížení symetrie některých spinelů Jahn-Tellerovým jevem . [6] [7]

Orgelův zájem o biochemii se začal formovat v polovině 50. let, kdy byl postdoktorandem na California Institute of Technology. Tam se setkal s Jamesem Watsonem a Francisem Crickem a stal se jedním z prvních vědců, kteří měli příležitost otestovat sílu dvouvláknového modelu struktury DNA .

V roce 1964 se Orgel konečně přestěhoval do Spojených států a soustředil veškeré své úsilí na studium problému původu života na Zemi. Jeho pozornost upoutaly zejména ribonukleové kyseliny , protože v té době již bylo známo, že jsou jak nositeli, tak přenašeči genetické informace. Vážným výsledkem jeho bádání v této oblasti byl rok 1968 [8] , ve kterém byla vyslovena hypotéza, že život na rané Zemi mohl být reprezentován výhradně ribonukleovými kyselinami, které jednak uchovávaly genetickou informaci a jednak byly schopny samostatné (bez účast proteinů) replikace . Tato hypotéza byla vážně zpracována Orgelem, nakonec formulována v práci Waltera Gilberta a nyní se nazývá „ Hypotéza světa RNA “.

Ověření této hypotézy určilo směr další Orgelovy vědecké činnosti. Dal si za úkol otestovat možnost abiogenní syntézy nukleotidů , možnost jejich spontánní kombinace do polynukleotidů a schopnost polynukleotidů iniciovat syntézu komplementárních párů bez účasti proteinů .

V návaznosti na práci Joan Oro z roku 1961 , která ukázala, že adenin lze syntetizovat z amoniaku a kyseliny kyanovodíkové za prebiotických podmínek, navrhl Orgel mechanismus, který by vysvětlil, jak se tyto reaktanty mohly společně koncentrovat na rané Zemi a produkovat adenin ve velkých množstvích. Navrhl také několik možných schémat pro syntézu dalších nukleových bází a demonstroval možnost jejich spontánní kombinace s ribózou a ribosylfosfáty. [9]

Poté Orgel ukázal, že předsyntetizovaná RNA je schopna syntetizovat svůj komplementární pár templátovým mechanismem, když je umístěna v roztoku aktivovaných mononukleotidů. V tomto případě se ukázalo, že výtěžek požadovaného produktu je nízký a vytvořilo se velké množství izomerních produktů.

V té době ještě nebyly známy ribozymy , ale Orgel se domníval, že pokud během takových procesů dojde k tvorbě RNA schopné katalyzovat vlastní replikaci, pak se její množství může stát dominantním. Tento princip (v podstatě abiogenní analog Darwinova přírodního výběru ) je zásadní pro hypotézu světa RNA.

V další vědecké činnosti Orgelu lze rozlišit dva hlavní směry.

První souvisela s hledáním důkazů univerzálnosti přirozeného výběru a použitelnosti tohoto principu na chemické procesy. V tomto směru dosáhla Ordzhelova vědecká skupina určitého úspěchu. Skupina replikovala bakteriofág Qβ in vitro pomocí enzymu Qβ-replikázy v přítomnosti ethidium bromidu  , sloučeniny, která potlačuje replikaci viru narušením jeho RNA struktury. Výsledkem bylo, že po určité době „evoluce ve zkumavce“ byl získán virový kmen, který byl odolnější vůči ethidium bromidu než původní [10] .

Druhý směr spočíval v řešení problémů, které nastolily předchozí Orgelovy objevy. Mezi hlavní patřilo vysvětlení enantioselektivity během abiogeneze a důvody, proč byly v průběhu molekulární evoluce vyřazeny nukleotidové analogy, které mohly vznikat i na protoplanetě. [11] Výzkum v tomto směru pokračuje v různých laboratořích dodnes.

Hlavní díla

Leslie Orgel byl známý svou vysokou vědeckou produktivitou. Do 35 let měl na kontě téměř sto vydaných děl různého druhu, psaných sám nebo ve spolupráci. Největší popularitu mu přinesly následující monografie:

Vyznamenání a ocenění

Přednosti Orgelu byly vysoce oceněny vědeckými komunitami na obou stranách Atlantského oceánu. V roce 1957 obdržel Harrisonovu cenu za práci v anorganické chemii. V roce 1962 byl zvolen členem Královské společnosti v Londýně pro rozvoj přírodních znalostí .

Ve Spojených státech získal Orgel v roce 1971 Guggenheimovo stipendium , v roce 1975 Evansovu cenu a v roce 1993 medaili Harolda Ureyho Mezinárodní společnosti pro studium původu života na Zemi. V roce 1990 byl Orgel zvolen do Národní akademie věd USA .

Osobní život a koníčky

Leslie Orgel žil 57 let se svou ženou Alice Orgel (Levinson). V jejich rodině se narodily tři děti: Vivienne, Richard a Robert.

Orgel byl celý život sběratelem. Sbíral koberce, knihy, dekorativní předměty a francouzská vína.

Zajímavosti

Poznámky

  1. ↑ Dunitz, Jack D.; Joyce, Gerald F. (2013-12-01). "Leslie Eleazer Orgel. 12. ledna 1927 - 27. října 2007" Archivováno 21. listopadu 2016 na Wayback Machine Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society . 59 : 277-289. doi: 10.1098/rsbm.2013.0002 Archivováno 21. listopadu 2016 na Wayback Machine . ISSN 0080-4606 Archivováno 8. listopadu 2016 na Wayback Machine
  2. ↑ LE Orgel, FL Cottrell, W. Dick & LE Sutton Výpočet elektrických dipólových momentů některých konjugovaných heterocyklických sloučenin // Trans. Faraday Soc , 1951, v. 47 , str. 113–119. DOI: 10.1039/TF9514700113 Archivováno 30. listopadu 2016 na Wayback Machine
  3. ↑ LE Orgel, JD Dunitz Bis-cyklopentadienylové železo: molekulární sendvič // Nature , 1953, v. 171 , 121-122. DOI: 10.1038/171121a0 Archivováno 3. srpna 2016 na Wayback Machine
  4. ↑ LE Orgel, HC Longuet-Higgins Možná existence komplexů cyklobutadienu s přechodnými kovy // J. Chem. soc. , 1956, str. 1969–1972 DOI: 10.1039/JR9560001969 Archivováno 30. listopadu 2016 na Wayback Machine
  5. ↑ LE Orgel Iontová komprese a barva rubínu // Příroda , 1957, v. 179 , str. 1348. DOI: 10.1038/1791348a0
  6. ↑ LE Orgel, JD Dunitz Elektronické vlastnosti oxidů přechodných kovů. I. Deformace z kubické symetrie // J. Phys. Chem. Solids , 1957, v. 3 , str. 20–29. DOI: 10.1016/0022-3697(57)90043-4
  7. ↑ LE Orgel, JD Dunitz Elektronické vlastnosti oxidů přechodných kovů. II. Distribuce kationtů mezi oktaedrickými a tetraedrickými místy // J. Phys. Chem. Solids , 1957, v. 3 , str. 318–323. DOI: 10.1016/0022-3697(57)90035-5
  8. ↑ LE Orgel Evoluce genetického aparátu // J. Mol. Biol. , 1968, v. 38 , str. 381–393. DOI: 10.1016/0022-2836(68)90393-8
  9. ↑ L.E. Orgel, R.A. Sanchezovy studie syntézy prebiotik. V. Syntéza a fotoanomerizace pyrimidinových nukleosidů // J. Mol. Biol. , 1970, v. 47 , str. 531–543. DOI: 10.1016/0022-2836(70)90320-7
  10. ↑ LE Orgel, R. Saffhill, H. Schneider-Bernloehr & S. Spiegelman Selekce in vitro bakteriofágových Qβ variant ribonukleové kyseliny rezistentních k ethidium bromidu // J. Mol. Biol. , 1970, v. 51 , str. 531–539. DOI: 10.1016/0022-2836(70)90006-9
  11. ↑ L.E. Orgel, G.F. Joyce, G.M. Visser, C.A. A. van Boeckel, JH van Boom & J. van Westrenen Chirální selekce v poly(C)-řízené syntéze oligo(G) // Nature , 1984, v. 310 , str. 602–604. DOI: 10.1038/310602a0 Archivováno 16. září 2016 na Wayback Machine

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Tematické stránky
Slovníky a encyklopedie