Har Gobind Khorana dzīve: nukleīnskābju pionieris

Har Gobind Khorana (1922. gada 9. janvāris - 2011. gada 9. novembris) demonstrēja nukleotīdi olbaltumvielu sintēzē. Viņš dalīja 1968. gada Nobela prēmiju fizioloģijā vai medicīnā ar Maršalu Nirenbergu un Robertu Holliju. Viņam arī tiek piešķirta piebilde, ka viņš ir pirmais pētnieks, kurš izgatavoja pirmo pilnīgo sintētisko gēns.

Ātrie fakti: Har Gobind Khorana

Har Gobind Khorana, iespējams, dzimis Krišna Devi un Ganpat Rai Khorana 1922. gada 9. janvārī. Lai gan tas ir viņa oficiāli reģistrētais dzimšanas datums, pastāv zināma neskaidrība par to, vai tas bija precīzs viņa dzimšanas datums. Viņam bija četri brāļi un māsas, un viņš bija jaunākais no pieciem bērniem.

Viņa tēvs bija nodokļu ierēdnis. Kamēr ģimene bija nabadzīga, viņa vecāki saprata izglītības ieguves vērtību, un Ganpats Rats Korāna nodrošināja, ka viņa ģimene ir rakstpratīga. Pēc dažiem uzskatiem viņi bija vienīgā rakstpratīgā ģimene reģionā. Khorana apmeklēja D.A.V. Vidusskolā un pēc tam imatrikulēts Pendžabas universitātē, kur viņš ieguva gan bakalaura (1943), gan maģistra grādu (1945). Viņš izcēlās abos gadījumos un katru pakāpi absolvēja ar apbalvojumiem.

Pēc tam viņam tika piešķirta Indijas valdības stipendija. Viņš izmantoja draudzību, lai nopelnītu doktora grādu. 1948. gadā no Anglijas Liverpūles universitātes. Pēc grāda iegūšanas viņš strādāja pēcdoktorantūras amatā Šveicē Vladimira Preloga vadībā. Prelogs ļoti ietekmētu Korānu. Viņš arī pabeidza papildu pēcdoktorantūras darbu Kembridžas universitātē Anglijā. Viņš studēja abus nukleīnskābes un olbaltumvielas kamēr Kembridžā.

Laikā Šveicē viņš satika un apprecējās ar Esther Elizabeth Sibler, 1952. gadā. Viņu apvienība dzemdēja trīs bērnus - Džūliju Elizabeti, Emīliju Annu un Deivu Roju.

1952. gadā Khorana pārcēlās uz Vankūveru, Kanādā, kur viņš strādāja Britu Kolumbijas Pētniecības padomē. Iekārtas nebija plašas, bet pētniekiem bija brīvība īstenot savas intereses. Šajā laikā viņš strādāja pie pētījumiem, kas saistīti gan ar nukleīnskābēm, gan ar fosfātiem esteri.

1960. gadā Khorana pieņēma amatu Viskonsinas Universitātes Fermentu pētījumu institūtā, kur viņš bija līdzdirektors. Viņš kļuva par Konrādu A. Elvehjem Dzīvības zinātņu profesors Viskonsinas universitātē 1964. gadā.

Khorana kļuva par Amerikas pilsoni 1966. gadā. 1970. gadā viņš kļuva par Alfrēdu P. Sloanas bioloģijas un ķīmijas profesors Masačūsetsas Tehnoloģiju institūtā (MIT) Kembridžā, Masačūsetsā. 1974. gadā viņš kļuva par Endrjū D. Baltais profesors (kopumā) Kornela universitātē Ithakā, Ņujorkā.

Brīvība, kas Kanādā sākās Britu Kolumbijas Pētniecības padomē piecdesmitajos gados, bija nozīmīga Khorana vēlākiem atklājumiem, kas saistīti ar nukleīnskābes. Kopā ar citiem viņš palīdzēja izskaidrot nukleotīdu lomu olbaltumvielu veidošanā.

DNS pamatfunkcija ir nukleotīds. DNS nukleotīdi satur četrus dažādus slāpekļa bāzes: timīns, citozīns, adenīns un guanīns. Citosīns un timīns ir pirimidīni, savukārt adenīns un guanīns ir purīni. RNS ir līdzīgs, bet timīna vietā izmanto uracilu. Zinātnieki to saprata DNS un RNS bija iesaistīti aminoskābju apvienošanā olbaltumvielās, bet precīzi procesi, pēc kuriem tas viss darbojās, vēl nebija zināmi.

Nirenbergs un Matthaei bija izveidojuši sintētisku RNS, kas vienmēr pievienoja aminoskābe fenilalanīns ar saistītu aminoskābju virkni. Ja viņi sintezēja RNS ar trim uraciliem kopā, tad ražotās aminoskābes vienmēr bija tikai fenilalanīns. Viņi bija atklājuši pirmo trīnīti kodons.

Līdz tam laikam Korāna bija eksperts polinukleotīdu sintēzē. Viņa pētījumu grupa izmantoja savu kompetenci, lai parādītu, kuras nukleotīdu kombinācijas veido kuras aminoskābes. Viņi pierādīja, ka ģenētiskais kods vienmēr tiek pārraidīts trīs kodonu komplektā. Viņi arī atzīmēja, ka daži kodoni norāda šūna lai sāktu ražot olbaltumvielu, kamēr citi pasaka, ka pārtrauc olbaltumvielu ražošanu.

Viņu darbs izskaidroja vairākus aspektus, kā ģenētiskais kods darbojas. Papildus tam, ka tika parādīts, ka trīs nukleotīdi nosaka aminoskābi, viņu darbs parādīja, kādā virzienā mRNS tika nolasīts, ka specifiskais kodoni nepārklājas, un ka RNS bija “starpnieks” starp ģenētisko informāciju DNS un aminoskābju secību specifiskos olbaltumvielas.

Tas bija pamatā darbam, par kuru Khorana kopā ar Maršalu Nirenbergu un Robertu Holliju saņēma 1968. gada Nobela prēmiju par fizioloģiju vai medicīnu.

70. gados Khorana laboratorija pabeidza rauga gēna mākslīgo sintēzi. Tā bija pirmā pilnīga gēna mākslīgā sintēze. Daudzi atzīmēja šo sintēzi kā galveno iezīmi molekulārās bioloģijas jomā. Šī mākslīgā sintēze pavēra ceļu progresīvākām metodēm, kas sekos.

Khorana savas dzīves laikā saņēmis ļoti daudzas balvas. Galvenais bija iepriekšminētā Nobela prēmija fizioloģijā vai medicīnā 1968. gadā. Viņam tika piešķirta arī Nacionālā zinātnes medaļa, Ellisas salas Goda medaļa un Laskera fonda balva par pamata medicīniskajiem pētījumiem. Viņam tika piešķirta Merck balva un Amerikas Ķīmijas biedrības balva par darbu organiskajā ķīmijā.

Viņš ieguva vairākus goda grādus Indijas, Anglijas, Kanādas, kā arī Amerikas Savienoto Valstu universitātēs. Karjeras laikā viņš ir vairāk nekā 500 publikāciju / rakstu autors vai līdzautors dažādos zinātniskos žurnālos.

Har Gobind Khorana nomira no dabiskiem cēloņiem Konkordā, Masačūsetsā, 2011. gada 9. novembrī. Viņam bija 89 gadi. Viņa sieva Estere un viena no viņa meitām Emīlija Anne nāca pirms nāves.

• “Nobela prēmija fizioloģijā vai medicīnā 1968. gadā.” NobelPrize.org, www.nobelprize.org/prizes/medicine/1968/khorana/bioographic/.
• Britannica, enciklopēdijas redaktori. “Har Gobind Khorana.” Encyclopaedia Britannica, Encyclopaedia Britannica, Inc., 12. decembris 2017, www.britannica.com/biography/Har-Gobind-Khorana.