Orvosi-élettani Nobel-díj: 1968 - A genetikai kód megfejtése

1968-ban a Nobel-bizottság három biokémikusnak ítélte az orvosi-élettani Nobel-díjat. Az amerikai Robert William Holley, az indiai származású amerikai Har Gobind Khorana és a szintén amerikai Marshall Warren Nirenberg tudós kapta a rangos kitüntetést, az indoklás szerint "a genetikai kód megfejtéséért és a fehérjeszintézisben játszott szerepének tisztázásáért".
genetikai, kód, fehérjeszintézis, orvosi, Nobel-díj, Nobel-díj | Gyógy-ír   Kisalföld
Az 1950-60-as években a molekuláris biokémia nagy lépésekkel fejlődött. Számos kutató foglalkozott a sejtekben lévő nagymolekulájú anyagoknak, a nukleinsavaknak az összetételével, szerepével. A sejtmagban lévő dezoxiribonukleinsav (DNS) finomszerkezetének felderítéséért Crick, Watson és Wilkins 1962-ben Nobel-díjat kapott, s már ismerték a DNS öröklődésben betöltött szerepét.

A ribonukleinsav (RNS) elsősorban a fehérjeszintézis különböző periódusaiban alapvetően fontos anyag. Az RNS minden élő sejtben előfordul, s a természetben több, egymástól szerkezetben, molekulasúlyban, biológiai funkcióban jelentősen eltérő alaptípusa létezik. Ilyenek: a fehérjeszintézisben az adaptor és az aminosav-szállító feladatot ellátó transzfer ribonukleinsav (t RNS), a fehérjék sorrendjét meghatározó, információátvivőként működő messenger RNS (m RNS), a fehérjeszintézist végző sejtorganellum, a riboszóma tömegének kb. felét kitevő riboszóma nukleinav (r RNS), valamint egy különleges típus, a vírusokban lévő RNS, mely egyszersmind messenger és genetikai anyag.

A három tudós foglalkozott az úgynevezett genetikai kód megfejtésével. A modern biológia alaptétele, hogy a fehérjék aminosavsorrendjét végső fokon az örökítőanyag, a DNS nukleotidsorrendje határozza meg. Tekintve, hogy a 20 aminosav determinációjához csak 4 különböző nukleotid áll rendelkezésre, egy-egy aminosav meghatározásához több nukleotid kombinációja szükséges. A genetikai kód az a "fordítási kulcs", amely meghatározza, hogy milyen nukleotidcsoportok felelnek meg az egyes aminosavaknak.

Robert William Holley (1922) 1942-ben fejezte be tanulmányait az illionisi egyetem kémiai fakultásán. 1947-ben doktorált. A II. világháború idején a penicillinkutatással foglalkozott, később New York állam mezőgazdasági kísérleti állomásán növényi hormonokat, a növények nitrogén-anyagcseréjét és peptidszintézisét kutatta.

A nukleinsavak vizsgálatát a mezőgazdasági minisztérium kutatólaboratóriumában kezdte el 1957-ben, közben a Cornell Egyetemen biokémia tanszékvezető professzor volt. Ő vezette az egyetemen a biokémiai és molekuláris biológiai kutatásokat. Ösztöndíjasként az USA több híres kutatóintézetében dolgozott.

Nevéhez fűződik a fehérjeszintézisben részt vevő, különböző transzfer ribonukleinsavak (t RNS) szétválasztására szolgáló módszerek kidolgozása. Ő állapította meg 1956-ban az elsőként előállított, tiszta r RNS élesztőből izolált, alaninspecifikus t RNS teljes szerkezetét. Ez volt az első nukleinsav, melynek teljes nukleotidsorrendjét felderítették.

Har Gobind Khorana (1922) tanulmányait a Punjab Egyetemen végezte. 1950-52 között Cambridge-ben dolgozott, a nukleotidok szerkezetét kutatta, majd 1960-ig Kanadában, a Nemzeti Kutatóintézetben folytatta munkáját. 1960-ban a Wisconsin Egyetem professzorává nevezték ki, 1970 óta pedig a Massachusetts Institute of Technology professzora.

j módszereket dolgozott ki meghatározott szekvenciájú, szintetikius polidezoxinukleotidok előállítására. A kémiai és enzimatikus módszerek szellemes kombinációjával szintetizált poliribonukleotidokat, melyeket messengerként használt sejtmentes rendszerben folyó fehérjeszintézis programozására.

Eredményei részben kiegészítették Nirenberg adatait, részben megerősítették azokat. 1970-ben tette közzé jelentős felfedezését: sikerült előállítania az első mesterséges gént. Az élesztővanillint szállító RNS (t RNS) szintéziséért felelős DNS-részletet állította elő mesterségesen. Ez a további vizsgálatok szempontjából felbecsülhetetlen értékű eredmény volt.

Marshall Warren Nirenberg (1927) biológiai tanulmányait a floridai egyetemen végezte, disszertációját 1952-ben védte meg és 1957-ben doktorált.

Az Amerikai Rákkutató Társaság ösztöndíjasaként a Nemzeti Egészségügyi Intézetekben dolgozott, 1962-ig az ér- és anyagcsere-kutató osztályon, majd a szívbetegségeket kutatta mint a biokémiai osztály vezetője.

1961-ben munkatársaival együtt leírta egy kólibaktériumokból készített sejtmentes rendszer előállításának és működésének körülményeit. Ez a rendszer laboratóriumi körülmények között képes volt fehérjék szintézisére. A rendszer a következőkből állt: kóli-riboszómák, t RNS, aminosav-aktiváló enzimek és ATP pótlására képes vegyületek és enzimek. Az egyes aminosavakat radioaktív izotópokkal jelölték, a rendszer által szintetizált fehérjék tehát radioaktívak voltak. Kimutatták, hogy a rendszer a messenger RNS irányításával működik, mely a kóli-riboszómák alkotóelemeként kerül a rendszerbe.

Ez a kísérlet indította meg a genetikai kód megfejtésének hatalmas munkáját, s az 1964-ben szintetikusan előállított, mindössze 3 nukleotidot tartalmazó m RNS-ek segítségével Nirenberg a teljes kódszótárat tisztázta.

| genetikai, kód, fehérjeszintézis, orvosi, Nobel-díj
2002-07-29 11:38:33

hírdetés
hirdetés

Web Design & Development Prowebshop