Život Hara Gobinda Khorany: Průkopník nukleových kyselin

Har Gobind Khorana (9. ledna 1922 - 9. listopadu 2011) prokázal roli nukleotidy při syntéze proteinů. S Marshallem Nirenbergem a Robertem Holleyem sdílel Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu z roku 1968. On je také připočítán s bytím prvním výzkumníkem produkovat první kompletní syntetický gen.

Rychlá fakta: Har Gobind Khorana

Har Gobind Khorana se pravděpodobně narodil Krišnovi Devimu a Ganpatovi Rai Khoranovi 9. ledna 1922. I když je to jeho oficiálně zaznamenané datum narození, existuje určitá nejistota ohledně toho, zda to bylo jeho přesné datum narození. Měl čtyři sourozence a byl nejmladší z pěti dětí.

Jeho otec byl daňový úředník. Zatímco rodina byla chudá, jeho rodiče si uvědomili hodnotu vzdělání a Ganpat Rai Khorana zajistil, že jeho rodina byla gramotná. Podle některých záznamů to byla jediná gramotná rodina v této oblasti. Khorana se zúčastnil D.A.V. Střední školu a poté maturoval na Pandžábskou univerzitu, kde získal bakalářský titul (1943) a magisterský titul (1945). Vyznamenal se v obou případech a promoval s vyznamenáním pro každý titul.

Následně mu bylo uděleno stipendium od indické vlády. Použil společenství k získání svého Ph. D. v roce 1948 z University of Liverpool v Anglii. Po ukončení studia pracoval na postdoktorandské pozici ve Švýcarsku pod vedením Vladimíra Preloga. Prelog by výrazně ovlivnil Khoranu. Absolvoval také další postdoktorské práce na Cambridge University v Anglii. Studoval oba nukleové kyseliny a proteiny zatímco v Cambridge.

Během svého pobytu ve Švýcarsku se v roce 1952 setkal a oženil se s Esther Elizabeth Sibler. Jejich odbor vytvořil tři děti, Julia Elizabeth, Emily Anne a Dave Roy.

V roce 1952 se Khorana přestěhoval do kanadského Vancouveru, kde přijal práci u British Columbia Research Council. Zařízení nebyla expanzivní, ale vědci měli svobodu sledovat své zájmy. Během této doby pracoval na výzkumu zahrnujícím jak nukleové kyseliny, tak fosfáty estery.

V roce 1960 Khorana přijal místo na Institutu pro enzymatický výzkum na University of Wisconsin, kde byl ředitelem. Stal se Conradem A. Elvehjem profesor věd o životě na Wisconsinské univerzitě v roce 1964.

Khorana se stal americkým občanem v roce 1966. V roce 1970 se stal Alfredem P. Sloan profesor biologie a chemie na Massachusetts Institute of Technology (MIT), v Cambridge, Massachusetts. V roce 1974 se stal Andrewem D. White Professor (in-large) na Cornell University v Ithaca v New Yorku.

Svoboda, která začala v Kanadě v British Columbia Research Council v padesátých letech, byla nápomocna Khoranovým pozdějším objevům souvisejícím s nukleové kyseliny. Spolu s ostatními pomohl vysvětlit roli nukleotidů při konstrukci proteinů.

Základním stavebním kamenem DNA je nukleotid. Nukleotidy v DNA obsahují čtyři různé dusíkaté báze: thymin, cytosin, adenin a guanin. Cytosin a thymin jsou pyrimidiny, zatímco adenin a guanin jsou puriny. RNA je podobná, ale místo tyminu se používá uracil. Vědci si to uvědomili DNA a RNA byly zapojeny do sestavování aminokyselin do proteinů, ale přesné procesy, na nichž fungovalo, nebyly dosud známy.

Nirenberg a Matthaei vytvořili syntetickou RNA, která vždy přidávala aminokyselina fenylalanin k navázanému řetězci aminokyselin. Pokud syntetizovali RNA společně se třemi uracily, byly vytvořenými aminokyselinami vždy jen fenylalanin. Objevili první trojici kodon.

Do této doby byl Khorana odborníkem na syntézu polynukleotidů. Jeho výzkumná skupina využila své odborné znalosti, aby ukázala, které kombinace nukleotidů tvoří aminokyseliny. Dokázali, že genetický kód je vždy přenášen v sadě tří kodonů. Také poznamenali, že některé kodony to říkají buňka začít vyrábět protein, zatímco jiní říkají, aby přestal vyrábět protein.

Jejich práce vysvětlila řadu aspektů toho, jak genetický kód funguje. Kromě toho, že tři nukleotidy specifikovaly aminokyselinu, jejich práce ukázala, jakým směrem byla mRNA čtena, tedy specifická kodony se nepřekrývají a RNA byla „prostředníkem“ mezi genetickou informací v DNA a aminokyselinovou sekvencí ve specifických proteiny.

To byl základ práce, za kterou Khorana, spolu s Marshallem Nirenbergem a Robertem Holleym, získali Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu z roku 1968.

V 70. letech Khorana laboratoř dokončila umělou syntézu kvasinkového genu. Jednalo se o první umělou syntézu kompletního genu. Mnozí považovali tuto syntézu za hlavní punc v oblasti molekulární biologie. Tato umělá syntéza připravila cestu pro pokročilejší metody, které by následovaly.

Během svého života získal Khorana velké množství cen. Nejvýznamnější byla výše uvedená Nobelova cena za fyziologii nebo medicínu v roce 1968. Byl také vyznamenán Národní medailí vědy, Cenou Ellis Island Medal of Honor a cenou Lasker Foundation Award za základní lékařský výzkum. Za práci v organické chemii získal cenu Merck Award a cenu American Chemical Society Award.

Získal řadu čestných titulů z univerzit v Indii, Anglii, Kanadě i ve Spojených státech. V průběhu své kariéry napsal nebo spoluautor více než 500 publikací / článků v různých vědeckých časopisech.

Har Gobind Khorana zemřel na přirozené příčiny v Concord, Massachusetts 9. listopadu 2011. Bylo mu 89 let. Jeho žena, Esther a jedna z jeho dcer, Emily Anne, ho před smrtí předcházela.

• “Nobelova cena ve fyziologii nebo medicíně 1968.” NobelPrize.org, www.nobelprize.org/prizes/medicine/1968/khorana/biographical/.
• Britannica, editoři encyklopedie. "Har Gobind Khorana." Encyclopaedia Britannica, Encyclopaedia Britannica, Inc., 12. prosince. 2017, www.britannica.com/biography/Har-Gobind-Khorana.