Ниренберг, Корана и Холи. Роль генетического кода в синтезе белка

Ниренберг, Корана и Холи экспериментально доказали связь между генами, хранящими информацию о структуре белка и процессом сборки этих белков. Была раскрыта роль РНК - главного посредника, переносящего информацию о структуре белка из ядра клетки в цитоплазму.

Всем хорошо известны имена Уотсона, Крика и Уилкинса - ученых, определивших структуру ДНК, и получивших за это открытие Нобелевскую премию. Другая блистательная нобелевская тройка – Ниренберг, Корана и Холи совершила ничуть не менее значительное открытие. Им удалось понять механизм переноса генетической информации с ДНК к структурам, синтезирующим белок.

Маршалл Уоррен Ниренберг родился 10 апреля 1929 года в Бруклине, в еврейской семье выходцев из России. Отец его был управляющим на молочной ферме и по совместительству руководил религиозной сектой. Будучи подростком, Маршалл делал всё то же самое, чем обычно занимаются еврейские дети, заучки и ботаны — радовал маму и папу своими успехами и научным восприятием окружающей действительности, слегка преломляемой призмой эстетизма.

В университете Флориды он прошел путь от абитуриента до кандидата биохимических наук, получив перед тем звание бакалавра и магистра зоологии. Ниренберг довольно долго, примерно до 1966 года работал в национальных институтах здоровья и институте сердца. За это время его успела окрутить предприимчивая Перола Зальцман, которую он первоначально принял за бразильянку. Девушка только что закончила университет в Рио-де Жанейро и имела прекрасный загар, но оказалась еврейкой. Как известно, показывать мужу дикую обезьяну еврейки умеют не хуже бразильянок. Так в семье появился химик, и учёному больше не приходилось жаловаться на простую пищу холостяка.

Холи, Ниренберг и Корана отмечают присуждение им Нобелевской премии. 1968 г.

Источник изображения: https://profiles.nlm.nih.gov

Ещё в 1959 году Ниренберг стал изучать взаимодействия между ДНК и РНК и производство белков. Вместе с Дж. Генрихом Маттеи они создали синтетическую молекулу РНК и осуществили её перенос прямо в кишечную палочку Е. Coli. И эта искусственная молекула «заработала».

Была экспериментально доказана связь между генами, хранящими информацию о структуре белка и процессом сборки этих белков. Была раскрыта роль РНК - главного посредника, переносящего информацию о структуре белка из ядра клетки в цитоплазму, где находится вся собирающая белки машинерия.

В августе 1961 года их работа была опубликована в издании Национальной Академии наук США. В 1968 году Маршалл Уоррен Ниренберг получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине с формулировкой: «За работу по интерпретации генетического кода и его функции в синтезе белка». Ему пришлось разделить премию с Робертом Уильямом Холли и Харом Гобиндом Кораной, каждому из которых досталась треть.

Последние годы жизни он много посвятил воспитанию понимания ответственности учёного за свои эксперименты, которые могут принести как хорошее, так и плохое. Он ярко пропагандировал свои идеи, обращаясь с прошениями к президентам США, собирая сотни подписей Нобелевских лауреатов. Стволовые клетки, клонирование человека и многие другие неоднозначные открытия были темой его петиций. Маршалл Уоррен Ниренберг умер от рака в 15 января 2010 года в Нью-Йорке 83 лет от роду.

Хар Гобинд Корана появился на свет в Британской Индии, в Пенджабе, на территории, которая сейчас принадлежит Пакистану, так что его родне в 1948 году пришлось несладко, так как они были индусы, а не мусульмане. Он родился в семье местного мытаря — сборщика налогов. Начальным знаниям его обучил отец, Ганпат Рай Корана, единственный грамотей в деревне. Потом его учил сельский школьный учитель в нештатном классе. Несмотря на отсутствие регулярного начального образования, Гобинд успешно проходит среднюю школу и поступает в Университет Пенджаба. К 1943 году он уже бакалавр, получивший степень с отличием, а ещё через два года — магистр химии в Лахоре.

Хар Гобинд Корана уезжает в Англию, в Ливерпульский Университет. Ему сначала хотели предложить карьеру создателя новых ядохимикатов, но потом поставили заниматься органической химией. В 1948 году он получил докторскую степень по химии за работу с пигментом виолацеином, окрашивающим клетки некоторых бактерий. После этого Корана едет в Цюрих, чтобы провести докторантуру на немецком языке, так как он изучал очень много немецкой научной литературы. Корана явился в Цюрихскую Высшую Техническую школу прямо к профессору Владимиру Прелогу без всякой рекомендации и даже без звонка.

Ознакомившись с его диссертацией, Прелог принял талантливого индийского учёного в докторантуру, но финансирования предоставить не смог. Мол, денег нет, но ты держись. И Корана держался, подогреваемый яростной любовью к науке и горячим желанием учиться. Он почти целый год спал на стульях и столах лаборатории, питался неочищенным рисом и самым дешёвым непастеризованным молоком, которое легко может вызвать припадок бешенства и желудочной лихорадки даже у йога или свами, но обучение прошел полностью. С Прелогом у него установились прекрасные отношения, и Корана был очень благодарен учителю за своё становление как ученого. Недаром говорят, что голодать в грязи у ног святого мудреца - высшая привилегия для индуса.

В 1949 году Хар Гобинд Корана вернулся на родину, чтобы отработать долги за обучение, но после кровавого раздела на Индию и Пакистан его родню раскидало по разным городам. Долг, правда, простили, но работы не было. Корана жил в хибарке в Нью-Дели, занимаясь поисками работы, с чем в Индии было туго даже для доктора наук. Наконец его приглашают поработать в Кембридже с Александром Тоддом, назначив стипендию. Десятки родственников складываются ему на билет, и неунывающий Гобинд радостно едет в Англию. Там он некоторое время работает под руководством профессора Кеннера, изучая воздействия карбомида на пептиды. Когда потребовался химик-подвижник, готовый работать в ледяном Ванкувере, в Канаде, в необорудованной, без должных условий лаборатории, но с абсолютной научной свободой действий, довольный Корана отправился на север, прихватив с собой супругу. Там он сделался сотрудником Университета Британской Колумбии в Ванкувере.

Ещё в 1952 году он женился на Эстер Элизабет Сильбер, которую до этого обожал целых пять лет, познакомившись с эффектной швейцаркой на пивном фестивале в Праге. Внимание к себе экзотичный индиец привлёк тем, что, в отличие от всех, не вливал в себя пиво кружку за кружкой. Эстер родила ему троих детей, из которых выжили двое. Через восемь лет Корана переходит в Висконсинский университет, где и работает над генетическим кодом и пытается совершить химический синтез транспортной РНК, что ему вполне удаётся.

Корана и его помощники открыли, что биологический язык состоит из трехбуквенных слов: каждый набор из трех нуклеотидов кодирует специфическую аминокислоту. В 1970 году Корана становится профессором в Массачусетском Технологическом институте, где и работает до 2007 года, до самой пенсии. Великий индиец никогда ничем серьёзно не болел, впрочем, как и все йоги и свами, и спокойно ушел из жизни в 89 лет.

Глядя на лицо Роберта Уильяма Холли, никогда не подумаешь, что этот хитрый и веселый очкарик - знаменитый американский биохимик и лауреат Нобелевской Премии. Скорее вы подумаете, что это неудавшийся фармацевт, провинциальный аптекарь, скрывающийся от кредиторов или, по крайней мере, уклоняющийся от выплаты алиментов. Но это лишь первое впечатление студентов, которым роздали портреты знаменитых ученых, рабочих, домохозяек и преступников на тренинге по системам физиогномии. На самом деле это был благородный человек и великий учёный.

Роберт Холли учился последовательно в школах штатов Иллинойс, Калифорния и Айдахо. Американцы вообще часто переезжают, то и дело меняя работу, и семья Роберта не была исключением. С ранней юности он сильно интересовался биологией. Закончив школу, он поступает в университет штата Иллинойс на факультет химии. После получения степени бакалавра он перешел в Корнеллский университет, занимаясь исследованиями в области органической химии.

На время Второй Мировой войны Холли бросает собственные работы и присоединяется к ученым Американской службы развития исследований, занимавшейся синтезом пенициллина, столь нужного миллионам раненых. По окончании войны он женится на очень красивой и добродушной учительнице математики Анне Дворкин, и она немедленно рождает ему сына. Роберт Холли работает в Национальном совете по исследованиям в Корнелле, где в 1947 году получает степень доктора философии. Талантливому учёному назначают стипендию Американского химического общества, которая предоставила ему возможность целых два года посвятить исследованиям в Вашингтонском колледже в Пулмене.

Через некоторое время он возвращается в Корнелл и становится ассистентом профессора органической химии. Ученые занятия тех времён позволили ему начать научную работу с нуклеиновыми кислотами. Около 1955 года Холли получает в Корнелле отпуск для работы над своими исследованиями и уезжает в Пасадену, в Калифорнию. Там он работает в Калифорнийском университете, во многом благодаря научной субсидии, предоставленной ему фондом Гуггенхейма. Череда экспериментов, приведших к определению химической структуры РНК, началась именно там и продолжалась целых десять лет.

В 1964 году Холли стал профессором и руководителем отделов химии и молекулярной биологии Корнеллского Университета и продолжил работы Ниренберга по синтезу молекул транспортной РНК. Через год их результаты опубликовал журнал «Science». В 1968 году на презентационной лекции Нобелевского комитета Холли был назван одним из «…первооткрывателей специального типа нуклеиновой кислоты...»

Хорошая стипендия Национального научного общества позволила Холли проводить исследования аж до 1969 года. Вообще, изумительные способности, живость и напористость характера Роберта Холли позволили ему получать гораздо больше различных грантов и стипендий, чем другие ученые. Можно сказать, процесс изучения был непрерывным. Список наград и ученых степеней, а также почетных титулов Роберта Холли занимают примерно пятнадцать сантиметров стандартного листа, поэтому его награды перечислять мы не будем. Ясно одно: Холли получил их вполне заслуженно, и действительно является великим учёным, сделавшим немало шагов к тому, чтобы, к примеру, победить рак. Умер он в Лос-Гатосе (США) в возрасте 71 года.