Nirenberg, Marshall

Marshall Warren Nirenberg
engelsk  Marshall Warren Nirenberg
Fødselsdato 10. april 1927( 10-04-1927 )
Fødselssted Brooklyn , New York , USA
Dødsdato 15. januar 2010 (82 år)( 2010-01-15 )
Et dødssted New York , New York , USA
Land
Videnskabelig sfære biokemi , genetik
Arbejdsplads
Alma Mater University of Florida University of
Michigan
Kendt som at dechifrere den genetiske kode
Præmier og præmier US National Medal of Science US National Medal of Science ( 1965 ) Nobelprisen i fysiologi eller medicin ( 1968 )
Nobel pris
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Marshall Warren Nirenberg ( eng.  Marshall Warren Nirenberg ; 10. april 1927 , New York  - 15. januar 2010 , New York ) - amerikansk biokemiker og genetiker , vinder af Nobelprisen i fysiologi eller medicin i 1968 (sammen med Robert Holley og Har Gobind Korana ) "for at dechifrere den genetiske kode og dens rolle i proteinsyntese."

Medlem af US National Academy of Sciences (1967) [4] .

Biografi

Født den 10. april 1927 i Brooklyn i en familie af immigranter fra det russiske imperium, Harry Edward Nirenberg og Minerva Bykovskaya. Siden 1941 har familien boet i Orlando , Florida , hvor hans far drev en mejerifarm og grundlagde Congregation (community) of Liberal Judaism . [5] Gennem sine teenageår udviklede Nirenberg sin videnskabelige og æstetiske opfattelse af verden. I 1944 kom han ind på University of Florida , hvor han modtog en Bachelor of Science -grad i 1948 og  en kandidatgrad i zoologi i 1952 . I 1957 afsluttede Marshall sin ph.d.-grad i biokemi med en afhandling om tumorcellers optagelse af hexoser . Dette arbejde dannede grundlaget for den første artikel, han publicerede, og dannede vejledning for hans videre forskning efter kandidatskolen . Fra 1957 til 1962 arbejdede han ved National Institutes of Health i Bethesda . I 1962 ledede han afdelingen for biokemisk genetik ved National Heart Institute (nu National Heart, Lung, and Blood Institute , men vendte tilbage til National Institutes of Health i 1966 .

I 1961 giftede han sig med kemiker Perola Saltzman (d. 2001), uddannet fra University of Rio de Janeiro, og i 2005  med Myrna Weissman, professor i epidemiologi og psykiatri ved Columbia University og leder af afdelingen for klinisk genetisk epidemiologi ved New York State Institute of Psychiatry, York.

Døde 15. januar 2010 af kræft i New York City . [6] [7]

Videnskabelig aktivitet

I 1959 begyndte Nirenberg at studere interaktionerne mellem deoxyribonukleinsyre (DNA) og ribonukleinsyre (RNA) og produktionen af ​​proteiner .

Genetik, 1959-1962

Sammen med specialuddannede genetikere ønskede Nirenberg at vide, om RNA var en slags kemisk forhold eller "budbringer" mellem DNA og proteiner . Nirenberg havde dog ingen formel baggrund i molekylær genetik. Han deltog kun i et aftenkursus om genetik for forskere ved National Institutes of Health, som var interesserede i at lave tværfaglig forskning.

I 1960 begyndte Nirenberg sammen med J. Heinrich Mattei studiet af nukleotider . I forlængelse af et af de seneste værker fra den schweiziske genetiker Alfred Tiselius besluttede Nirenberg og Mattei at skabe et såkaldt "cellefrit miljø", der ville give dem mulighed for at finde ud af, hvordan RNA's flertrinsmekanismer udføres uden at tage hensyn til tage højde for cellens normale biologiske processer, som kunne interferere med molekylær aktivitet. E. coli Escherichia coli blev valgt som model for forskning .

Nirenberg og Mattei skabte et syntetisk RNA-molekyle uden for bakterier og udtrykte det i E. coli . De fandt ud af, at deres syntetiske RNA lettede tilsætningen af ​​phenylalanin til enden af ​​en voksende kæde af aminosyrer, der fungerer som et proteinprækursor. Nirenberg og Mattei konkluderede, at spormængder af uracil bidrog til syntesen af ​​phenylalanin. I august 1961 udgav Nirenberg og Mattei deres nu klassiske papir, "Afhængighed af cellefri proteinsyntese i E. coli på oprindelsen af ​​naturlige eller syntetiske polyribonukleotider," i Proceedings of the National Academy of Sciences. Samme måned præsenterede Nirenberg en version af sine resultater vedrørende poly-U-eksperimenter for en lille gruppe på omkring tredive videnskabsmænd ved den internationale kongres for biokemi i Moskva.

I begyndelsen af ​​1960'erne syntetiserede han polyuracilsyre (et RNA-molekyle, der kun indeholdt ét nukleotid  - uracil ) og brugte det som messenger-RNA . Efter denne opdagelse blev eksperimenter med syntetisk RNA udvidet, og kodoner for lysin , prolin blev dechiffreret . Efterfølgende blev den tre-bogstavs kodonbetegnelse en slags paradigme . Med hver af de fire nukleotider optager en plads i tre-bogstavs-kodonsystemet, udledte Nirenberg hurtigt, at der var 64 mulige kombinationer (4 x 4 x 4) af tre-bogstavs-kodoner. I 1966 afkodede Nirenberg alle RNA-kodoner for alle tyve naturlige aminosyrer .

I en samtale fra 1967 beskrev Nirenberg RNA som en "robot", hvis formål var at adlyde DNA's kommandoer og udføre livets genetiske instruktioner. "Mennesket," bemærkede Nirenberg, forstår nu civilisationens sprog, som har skrevet ret elementære budskaber i en form, der er forståelig for robotter, og gennem sådanne tekster kommunikerer direkte med robotten. Robotter læser og følger oprigtigt instruktionerne."

I 1968 modtog Nirenberg Nobelprisen i fysiologi eller medicin for sit arbejde med "fortolkningen af ​​den genetiske kode og dens funktion i proteinsyntese". Han delte prisen med Robert V. Holley og Har Gobind Korana . [otte]

Neurobiologi, 1965–1969

Fra 1965 begyndte Nirenberg at studere neurovidenskab på linje med molekylærbiologi . Nirenberg studerede neurale koder ved hjælp af konceptuelle og eksperimentelle videnskabelige tilgange, der var succesrige i hans arbejde med den genetiske kode. Han ledte efter generelle kodningsregler: han søgte at identificere de grundlæggende informationsenheder, han jagtede systemets generelle logik og begyndte straks at tænke på, hvilke biologiske systemer han kunne bruge til at studere det neurale netværk og dets kode.

Nirenberg overvejede forskellige aspekter af den neurale kode i mere end et år, men hans overvejelser blev aldrig til offentliggørelse.

Neuroblastomforskning, 1967-1976

Nirenberg-undersøgelsen af ​​neuroblastom var en af ​​de første, hvor neurovidenskabsmænd brugte vævskultur som en eksperimentel teknik, der nu er almindelig i feltet. Nirenberg kunne dyrke specifikke cellelinjer baseret på karakteristika såsom hvor hurtigt neuroner vokser, hvor følsomme de er over for morfin, eller hvordan neuroner syntetiserer en given neurotransmitter. Nirenberg og Philip Nelson har dyrket en bred vifte af cellelinjer og endda oprettet en cellebank til at opbevare forskellige stammer .

I begyndelsen af ​​1970'erne brugte Nirenberg også neuroblastomsystemet til at studere morfins virkning på nervesystemet . Sammen med Werner Klee skabte han en neuroblastomcellelinje karakteriseret ved en usædvanlig høj procentdel af morfinreceptorer . Nirenberg og Klee fandt ud af, at for at regulere faldet i adenylatcyclase udskiller hjernen meget mere af det end normalt. Hvis morfinstimuleringen fjernes, fremmer den øgede frigivelse af adenylatcyclase akkumuleringen af ​​dette stof i hjernen. [9]

Nirenberg studerede neuroblastom i over ti år. Modelsystemet gav ham et alsidigt værktøj til at udforske nervesystemets indviklede funktioner. Det er værd at understrege, at neuroblastomsystemet tillod Nirenberg at bruge mange konceptuelle og metodiske tilgange fra biokemi og molekylærbiologi i et helt nyt forskningsområde.

Fra neuroblastom til homeobox-gener, 1976-1992

Nirenbergs forskning, som brugte neuroblastom og embryonale celler , bragte betydelige løfter til forskellige biomedicinske veje. Kulturer af identiske klonede celler gav et eksperimentelt alternativ til den komplekse blanding af celletyper, der findes i det normale nervesystem. Allerede i 1975 brugte Nirenberg og hans gruppe disse celler til at udvikle en teknik til at diagnosticere og analysere neuromuskulære lidelser.

Nirenberg skabte et projekt for at studere dannelsen af ​​neuronale synapser i kyllingens nethinde. Han fandt ud af, at den cellulære nethinde kunne frigøres (separeres), derefter repareres og stadig genskabe synapser . Ligesom neuroblastomceller har retinale celler givet en vigtig model til at forklare processen med synapsedannelse . Ved at bruge en kyllinge nethinde udviklede Nirenberg en måde at teste Sperrys forudsigelse om, at der var en form for molekylært topografisk kort til stede i nethinden. Nirenberg brugte genetisk identiske proteiner klonet i laboratoriet kaldet monoklonale antistoffer . Ved at udsætte monoklonale antistoffer for at interagere med antigener fra forskellige dele af nethinden, viste han, at antistofferne genkender specifikke antigene molekyler fordelt i et unikt mønster på nethinden.

Nirenberg offentliggjorde sine resultater i et papir fra 1981 i Proceedings of the National Academy of Sciences, "Den topografiske gradient af molekyler i nethinden kan bruges til at identificere placeringen af ​​neuroner ." [10] Nirenberg isolerede yderligere et proteinmolekyle, der blev genkendt af antistoffet og publicerede resultaterne i et papir fra 1986: Isolation of a Membrane Protein Distributed Ifølge a Topographic Gradient in the Chicken Retina. [elleve]

I 1985 brugte Nirenberg Laboratory of Biochemical Genetics den nye metode til at udvikle store samlinger af DNA-sekvenser kendt som DNA-biblioteker. Dette gjorde det muligt for Nirenberg at foretage en sammenlignende analyse af den genetiske sammensætning af humane celler og dyreceller. [12]

Nøgleartikler som Synapse Formation af Neuroblastoma Hybrid Cells, som blev offentliggjort i 1983, viste, at biologiske og miljømæssige faktorer kan påvirke genekspression i nervesystemet. Så Nirenberg vendte sig til studiet af homeobox-gener. For Nirenberg gav studiet af gener et "eksperimentelt system", som kunne bruges til at bestemme forholdet mellem specifikke gener og den fysiske udvikling af en organisme - håbet om, at den viden, man fik fra Drosophila -studiet , kunne anvendes på mennesker. En manuskriptoversigt over en forskningsprojektrapport fra 1992 viser, at undersøgelser af NK-2 homeobox-gener gjorde det muligt for Nirenbergs gruppe at "forudsige med en høj grad af selvtillid" forholdet mellem genetiske programmer og udviklingen af ​​en del af Drosophila centralnervesystemet . Nirenberg forudsagde, at en "lignende, men lidt modificeret strategi" kunne bruges til at forklare dannelsen af ​​det menneskelige nervesystem. [13]

Social og politisk aktivisme

Nirenberg forsvarede forestillingen om videnskabsmænds specifikke ansvar over for samfundet. Nirenberg adresserede fremtiden for videnskabelig undersøgelse i en håndskrevet note i 1966, og brugte ordene fra den berømte virolog Salvador Luria til at forklare, at "introduktionen af ​​videnskab i menneskelige anliggender pålægger dens udøvere et uundgåeligt ansvar."

Som fortaler for social bevidsthed og videnskabsmænds ekstraordinære ansvar, bidrog Nirenberg til forskellige sociale og politiske spørgsmål, og deltog ofte i offentlige debatter inden for det videnskabelige samfund. Ved at vurdere de etiske og moralske implikationer af genetisk forskning i en lederartikel fra 1967 i tidsskriftet Science, bemærkede han, at udvidelsen af ​​videnskabelig viden snart kunne føre til "menneskets magt til at forme sin egen biologiske skæbne. En sådan magt kan bruges klogt eller uforsigtigt til gavn eller skade for menneskeheden." [fjorten]

I 1992 underskrev Nirenberg en " Advarsel til menneskeheden " [15] .

I februar 1998 underskrev han et brev fra American Society for Cytobiology til præsident Bill Clinton og medlemmer af den amerikanske kongres, der modsatte sig menneskelig kloning , så længe det "ubevidst og uforvarende griber ind i biomedicin , der er afgørende for forståelsen og den endelige forebyggelse af menneskelig sygdom." Nirenberg støttede også en erklæring til fordel for stamcelleforskning , underskrevet af firs andre nobelpristagere og givet til præsident George W. Bush i 2001. Yderligere symboliserer bekymringer om anvendelsen af ​​videnskabeligt arbejde til biomedicin , i april 2002 sluttede han sig til fyrre amerikanske nobelpristagere til støtte for terapeutisk kloning.

I 1997 overbeviste Nirenberg sammen med 148 fremtrædende kemikere og to nobelprisvindere det amerikanske senat om at ratificere aftalen om kemiske våben . Han demonstrerede sin bekymring over atomspredning , da han sluttede sig til nobelpristagere i et brev til Bill Clinton i 2000 mod udviklingen af ​​et antiballistisk missilprogram .

Priser og udmærkelser

Større værker

Noter

  1. ↑ http://www.nndb.com/org/290/000161804/
  2. ↑ http://www.nndb.com/people/347/000129957/
  3. ↑ Marshall Nirenberg  (Eng.) // The Daily Telegraph / C. Evans - London , Thailand : 2010. - ISSN 0307-1235 ; 0307-269X ; 1477-3805
  4. ↑ Nirenberg, Marshall på US National Academy of Sciences  hjemmeside
  5. ↑ Historien om Orlando Jewish Community . Dato for adgang: 22. januar 2010. Arkiveret fra originalen den 17. juli 2011.
  6. ↑ Yahoo! Søg - Websøgning
  7. ↑ www.lenta.ru – Videnskabsmanden, der afkodede den genetiske kode, døde . Dato for adgang: 22. januar 2010. Arkiveret fra originalen 24. januar 2010.
  8. ↑ Nirenberg M., The Genetic Code in Les Prix Nobel in 1968, Nobel Foundation, Stockholm, PANorstedt and Soner, pp. 221-241 (1969)
  9. ↑ Vogel, Nirenberg M., Localization of Acetylcholin Receptors Under Synaptogenesis in Retina, Proc. Natl. Acad. Sci, USA, 73: 1806-1810 (1976)
  10. ↑ Trisler GD, Schneider MD, Nirenberg M., A Topographic Gradient of Molecules in Retina can be Used to Identify Neuron Position, Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 78: 2145-2149 (1981)
  11. ↑ Moskal JR, Trisler D., Schneider MD, Nirenberg M., Purification of a Membrane Protein Distributed in a Topographic Gradient in Chicken Retina, Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 83: 4730-4733 (1986)
  12. ↑ Nirenberg M., Wilson S., Higashida H., Rotter A., ​​​​Krueger K., Busis N., Ray R., Kenimer K., Adler M., Fukui H., Synapse Formation by Neuroblastoma Hybrid Cells in Molecular Neurobiology, The 48th Cold Spring Harbor Symposium on Quantitative Biology, XLVIII: 707-715 (1983)
  13. ↑ Kim Y., Nirenberg M., Drosophila NK-homeobox Genes, Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 86: 7716-7720 (1989)
  14. ↑ Nirenberg, M., Will Society be Prepared?, Science, 157: 633 (1967)
  15. ↑ Verdensforskernes advarsel til  menneskeheden . Hentet 19. juni 2019. Arkiveret fra originalen 30. oktober 2020.

USA National Library of Medicine er verdens største medicinske bibliotek, beliggende i Maryland og ejet af National Institutes of Health. Bibliotekets officielle hjemmeside: http://www.nlm.nih.gov/ Arkiveret 5. januar 2007 på Wayback Machine ;

American Cancer Society er et frivilligt kræftsamfund grundlagt i 1913 af 15 læger og forretningsmænd i New York. Officiel hjemmeside: http://www.cancer.org/research/index Arkiveret 5. december 2012 på Wayback Machine ;

Nu er National Institute of Diabetes, Digestive and Kidney Diseases (NIDDK) under National Institutes of Health en organisation dedikeret til forskning i verdens mest alvorlige sygdomme. Instituttet støtter klinisk forskning inden for udvalgte specialer inden for grundvidenskab. Officiel hjemmeside: http://www2.niddk.nih.gov/ Arkiveret 11. december 2012 på Wayback Machine ;

US National Institute of Health er en amerikansk afdelingsinstitution med 27 institutter og forskningscentre. Grundlagt i 1887 som Hygiejnelaboratoriet. Omorganiseret i 1930 som NIH. Officiel hjemmeside: http://www.nih.gov/ Arkiveret 2. oktober 2019 på Wayback Machine ;

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Tematiske steder
Ordbøger og encyklopædier
Slægtsforskning og nekropolis