Frederick Senger | ||||
---|---|---|---|---|
Engleză Frederick Sanger | ||||
Data nașterii | 13 august 1918 | |||
Locul nașterii | Randcombe, Gloucestershire , Anglia | |||
Data mortii | 19 noiembrie 2013 (95 de ani) | |||
Un loc al morții | Cambridge , districtul Cambridge, Cambridgeshire , Anglia , Marea Britanie | |||
Țară | Marea Britanie | |||
Sfera științifică | biochimie | |||
Loc de munca | Universitatea Cambridge | |||
Alma Mater | Universitatea Cambridge | |||
Grad academic | doctor în filozofie [2] ( 1943 ), doctor onorific [3] ( 1968 ), doctor onorific [3] ( 1970 ) și doctor onorific [3] ( 1970 ) | |||
consilier științific | Albert Neuberger [1] | |||
Elevi | Rodney Porter , Elizabeth Blackburn | |||
Premii și premii |
Premiul Nobel pentru Chimie ( 1958 , 1980 ) |
|||
Fișiere media la Wikimedia Commons |
Frederick Sanger ( ing. Frederick Sanger ; 13 august 1918 , Rendcombe, Gloucestershire - 19 noiembrie 2013 [4] [5] ) - biochimist englez , unul dintre cei cinci oameni care au primit două premii Nobel, primul om de știință din istorie care a primit două Premiile Nobel pentru Chimie în 1958 („pentru stabilirea structurilor proteinelor, în special insulinei”) și 1980 („pentru cercetări fundamentale privind proprietățile biochimice ale acizilor nucleici, în special ADN-ul recombinat”) cu Walter Gilbert și Paul Berg .
Frederick Sanger s-a născut la 13 august 1918 în Rendcombe (Gloucestershire, Anglia) din Frederick Sanger, medic generalist , și Cicely Sanger (născută Creedson). [6] Tatăl său a lucrat ca misionar medical anglican în China, dar s-a întors în Anglia din cauza unei stări de sănătate, unde s-a căsătorit cu Cicely la vârsta de 40 de ani. Senger Jr. a fost al doilea copil din familie: fratele Theodore era cu un an mai mare decât el, iar sora Mary era cu cinci ani mai mică. [7]
La vârsta de aproximativ cinci ani, Sanger s-a mutat împreună cu familia în mica așezare Tanworth-in-Arden (Warwickshire). Familia Sanger era destul de bogată și o guvernantă a fost invitată să educe copiii. În 1927, Frederick a fost trimis la Downs Malvern School, o școală pregătitoare condusă de Quaker , lângă Malvern, unde a studiat și fratele său mai mare Theodore. În 1932, Sanger a intrat în nou-înființata școală Bryanstone din Dorset. Metoda de predare la această școală a fost Planul Dalton , iar modul mai liber s-a dovedit a fi mult mai preferabil pentru Sanger. Dintre toate disciplinele școlare, el a evidențiat direcția de științe naturale. Fiind un student remarcabil și după ce și-a primit certificatul de absolvire cu un an mai devreme, Sanger și-a petrecut ultimul an în principal în laboratorul școlii, sub îndrumarea profesorului său, Jeffrey Odish, de la Laboratorul Cavendish. [7]
În 1936, F. Sanger a intrat la St. John's College ( Cambridge ), la care a urmat tatăl său. I-au trebuit trei ani pentru ca Sanger să treacă de Etapa I din Tripos . În acest scop, a studiat cursuri de fizică, chimie, biochimie și matematică, întâmpinând în același timp dificultăți cu fizica și matematică, deoarece pregătirea școlară pentru matematică a multor alți elevi era mai bună. În al doilea an, Sanger a înlocuit fizica cu fiziologia. Pentru Etapa a II-a, a studiat biochimia și a primit clasa I cu onoruri.
În acest moment, părinții săi au murit de cancer: tatăl său la 60 de ani și mama lui la 58 de ani. În același timp, s-au format principalele convingeri ale lui Sanger, datorită influenței puternice a creșterii Quaker. A fost pacifist și membru al Uniunii Peace Pledge. Prin implicarea sa într-un grup anti-război de cadre universitare din Cambridge și-a cunoscut viitoarea soție, Margaret Joan Howe, care studia economie la Newnam Women's College. În conformitate cu Legea privind pregătirea militară din 1939, Sanger a fost înregistrat temporar ca obiector de conștiință și reînregistrat în conformitate cu Actul Serviciului Național (NSA) din 1939, înainte de a i se acorda scutire pe termen nedeterminat de la serviciul militar de către un tribunal. În același timp, s-a instruit în asistență socială la centrul Quaker, Devon, și a servit pentru scurt timp ca ordonator. [7]
În octombrie 1940, Frederick Sanger a început să lucreze la teza sa de doctorat sub supravegherea lui Norman Peary . Tema cercetării sale a fost dezvoltarea unor metode de obținere a proteinelor alimentare din plante. După ce Piri a părăsit departamentul la puțin peste o lună mai târziu, Albert Neuberger a devenit supervizorul lui Sanger [7] În același timp, direcția cercetării lui Sanger s-a schimbat în studiul metabolismului aminoacidului lizină [8] [9] și în problema mai practică a azotului din cartofi. [10] Teza sa a fost intitulată „Metabolismul lizinei aminoacizilor în organismul animal”. În 1943 , Sanger a primit doctoratul. [7]
Newberger s-a mutat la Institutul Național de Cercetare Medicală din Londra, dar Sanger a rămas la Cambridge și în 1943 s-a alăturat grupului lui Charles Chibnall, un chimist proteic care fusese numit recent profesor la Departamentul de Biochimie. Chibnall a lucrat anterior pentru a determina compoziția de aminoacizi a insulinei bovine . [11] El a sugerat că Sanger va acorda în primul rând atenție grupărilor amino ale proteinei. Insulina, disponibilă de la Boots, a fost una dintre puținele proteine disponibile într-o formă purificată. Înainte de aceasta, Sanger și-a finanțat el însuși cercetarea, dar în grupul științific al lui Chibnall a primit sprijin din partea Consiliului de Cercetare Medicală, iar apoi, din 1944 până în 1951, a primit Premiul Bate Memorial [6] [12] pentru cercetarea medicală de bază.
Primul succes al lui Sanger a fost determinarea secvenței complete de aminoacizi a două lanțuri polipeptidice de insulină bovină , A (21 de resturi de aminoacizi) și B (30 de resturi de aminoacizi), în 1952 și, respectiv, 1951. [13] [14] [15] [16] [17] Înainte de aceasta, era general acceptat că proteinele au o structură dezordonată. Prin identificarea acestor secvențe, Sanger a demonstrat că proteinele au o compoziție chimică definită.
Pentru a confirma acest fapt, Sanger a îmbunătățit cromatografia de partiție , inițiată de Richard Lawrence Millington Singh și Archer John Porter Martin , pentru a determina compoziția de aminoacizi a proteinei lânii. Sanger a folosit reactivul chimic 1-fluor-2,4-dinitrobenzen (cunoscut în prezent și sub numele de reactiv Sanger, fluorinitrobenzen, FDNB sau DNFB). Această substanță a fost obținută în urma cercetărilor efectuate de Bernhard Charles Saunders asupra agenților de război chimic la Facultatea de Chimie a Universității din Cambridge. Folosind reactivul Sanger, a fost posibil să se eticheteze gruparea amino N-terminală la un capăt al lanțului polipeptidic. Sanger a continuat apoi să hidrolizeze parțial insulina în peptide scurte folosind atât acid clorhidric, cât și enzime proteolitice , cum ar fi tripsina . Amestecul de peptide a fost fracţionat pe o foaie de hârtie de filtru utilizând electroforeză bidimensională în două direcţii reciproc perpendiculare. Diverse fragmente de peptide de insulină, colorate cu ninhidrina , s-au mutat în diferite locuri de pe hârtie, creând un model clar, numit „amprente” de către Sanger. Peptida N-terminală a fost determinată de culoarea galbenă datorată etichetei FDNB, după care tipul de reziduu de aminoacid terminal înregistrat ca acid dinitrofenilamino a fost stabilit prin hidroliză acidă exhaustivă. [optsprezece]
Prin repetarea acestei proceduri, Sanger a determinat secvențele unui set de peptide obținute folosind diferite metode inițiale de hidroliză parțială. Din lanțuri peptidice mai scurte, a fost posibil să se construiască structura completă a insulinei. În cele din urmă, deoarece lanțurile A și B sunt inactive din punct de vedere fiziologic fără trei legături disulfurice (două intercatene și una intracatenă în lanțul A), Sanger și colab. au determinat locația lor în 1955 și au stabilit formula moleculară pentru insulină C 337 N 65 O 75 S 6 . [19] [20] Concluzia principală a lui Sanger a fost că cele două lanțuri polipeptidice ale proteinei insulinei au secvențe specifice de aminoacizi și, prin urmare, orice proteină are o secvență unică. Pentru această realizare, Sanger a primit primul Premiu Nobel pentru Chimie în 1958. [21] [22] Descoperirea a fost decisivă pentru ipoteza propusă mai târziu de Crick că secvențele de aminoacizi ale proteinelor sunt codificate de secvența de baze din materialul genetic al ADN-ului (sau ARN-ului). [23] Aceste lucrări au oferit baza pentru producția sintetică de insulină și alți hormoni. [24]
Din 1951, Sanger a fost membru al personalului extern al Consiliului de Cercetare Medicală, [6] iar odată cu deschiderea laboratorului de biologie moleculară în 1962, s-a mutat la Facultatea de Biochimie din Cambridge, conducând Departamentul de Chimie a Proteinelor. [7]
Înainte de mutarea sa, Sanger a început să exploreze posibilitatea de secvențiere a moleculelor de ARN și de a dezvolta metode pentru separarea ribonucleotidelor produse prin acțiunea unor nucleaze specifice . Această lucrare a fost realizată de el în încercarea de a îmbunătăți metodele de secvențiere dezvoltate în timpul cercetărilor asupra insulinei. [24]
Problema principală a fost izolarea fragmentului de ARN purificat pentru secvențiere. În timpul lucrărilor din 1964, împreună cu Kjeld Maker, Sanger a descoperit formilmetionina - ARNt , care inițiază sinteza proteinelor în bacterii. [25] Cu toate acestea, Sanger a pierdut conducerea în descifrarea secvenței moleculei de ARNt în fața unui grup științific condus de Robert Holly de la Universitatea Cornell , care a determinat secvența de alanină-ARNt 77 de ribonucleotide lungi de la Saccharomyces cerevisiae în 1965. [26] La în același timp, F. Sanger a propus marcarea ARN-ului și ADN-ului , destinate studiilor structurale, cu un izotop radioactiv de fosfor 32 P , ceea ce a făcut posibilă efectuarea lucrărilor cu o cantitate extrem de mică de material - 10-6 g . nucleotide. [27] [28]
Având în vedere secvențierea ADN-ului, care a necesitat o abordare complet diferită, Sanger a luat în considerare diferite modalități de utilizare a ADN-polimerazei I de E. coli în legătură cu duplicarea ADN-ului monocatenar. [29] În 1975, împreună cu Alan Coulson, a publicat o tehnică de secvențiere folosind ADN polimeraza și nucleotide radiomarcate , pe care a numit-o tehnica plus și minus. [30] [31] Tehnica a implicat două metode strâns legate care sintetizează oligonucleotide scurte purtătoare de etichete la capete 3’. Aceste fragmente de ADN au fost apoi fracţionate prin electroforeză pe gel de poliacrilamidă şi vizualizate prin autoradiografie . Tehnica a permis secvențierea fragmentelor de ADN cu o lungime de până la 80 de nucleotide la un moment dat, ceea ce a demonstrat progrese semnificative în comparație cu studiile anterioare, dar a rămas totuși destul de laborioasă. Cu toate acestea, echipa de cercetare a lui Sanger a secvențiat majoritatea celor 5.386 de nucleotide ale ADN-ului monocatenar al bacteriofagului φX174. [32] A fost primul genom ADN secvențial complet . Spre surprinderea lor, Sanger și colegii au descoperit că regiunile de codificare ale unora dintre gene se suprapun. [33]
În 1977, Sanger și colegii au introdus o metodă de descifrare a structurii primare a ADN-ului, cunoscută și sub numele de „ metoda Sanger ”, bazată pe sinteza enzimatică a unei secvențe de ADN complementare extrem de radioactiv pe ADN-ul monocatenar de interes ca șablon. [31] [34] A fost realizată o descoperire majoră, deoarece metoda a permis secvențierea rapidă și precisă a secvențelor lungi de ADN. Această descoperire i-a adus lui Sanger al doilea premiu Nobel pentru chimie în 1980, pe care l-a împărtășit cu Walter Gilbert și Paul Berg . [35] Noua metodă a fost folosită de Sanger și colegii săi pentru a secvenția ADN-ul mitocondrial uman (16.569 perechi de baze) [36] și bacteriofagul λ (48.502 perechi de baze). [37] Metoda lui Sanger a fost folosită în cele din urmă pentru a secvența întregul genom uman. [38]
În timpul carierei lui F. Sanger, sub supravegherea sa au lucrat peste zece studenți absolvenți, dintre care doi au primit și Premiul Nobel. Primul său student absolvent a fost Rodney Porter , care s-a alăturat grupului de cercetare în 1947. [33] Mai târziu, în 1972, Porter a împărțit Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină cu Gerald Edelman pentru munca sa asupra structurii chimice a anticorpilor . [39] Elizabeth Blackburn a continuat studiile superioare și a lucrat în laboratorul lui Sanger din 1971 până în 1974. [ 33 [40]] telomeri și telomeraze . [41]
În 1983, la vârsta de 65 de ani, Sanger s-a pensionat și s-a întors la casa lui din Sopham Bulback (Cambridgeshire). Omului de știință îi plăcea să-și petreacă timpul lucrând în grădina casei sale. [33]
În 1992, a semnat manifestul „ Avertismentul oamenilor de știință ai lumii către omenire ” [42] .
În 1992, Wellcome Trust și Consiliul de Cercetare Medicală au fondat Centrul Sanger (acum Institutul Sanger), numit după el. Institutul se află în campusul Wellcome Trust Genome, lângă Hinkston, la doar câteva mile de casa lui Sanger. A fost de acord să numească Centrul după el când a fost întrebat de directorul fondator John Sulston, dar a avertizat: „Ar fi bine să fie bine ” .
Sanger a spus că nu a găsit nicio dovadă pentru existența lui Dumnezeu, așa că a devenit agnostic [44] . Într-un interviu publicat în ziarul Times în 2000, Sanger a spus: „Tatăl meu a fost un Quaker dedicat și am fost crescut ca Quaker, iar adevărul este foarte important pentru ei. M-am îndepărtat de aceste convingeri – este evident că cineva caută adevărul, dar asta necesită dovezi. Chiar dacă aș vrea să cred în Dumnezeu, ar fi foarte greu. Ar trebui să văd dovezile.” [45] .
A refuzat o ofertă de a deveni cavaler, deoarece nu voia să i se adreseze „domnule”: „Cnighthood te face diferit, nu-i așa, și eu nu vreau să fiu diferit”. În 1986, a fost introdus în Ordinul de Merit, care nu poate avea decât 24 de membri în viață [46] [44] [45] .
În 2007, British Biochemical Society a primit un grant de la Wellcome Trust pentru a cataloga și păstra 35 de reviste de laborator în care Sanger și-a înregistrat cercetările din 1944 până în 1983. [47] .
Sanger a murit în somn la Spitalul Addenbrooks din Cambridge pe 19 noiembrie 2013 [48] [49]
Începând cu 2022, Sanger este unul dintre cei doi oameni de știință care au primit de două ori Premiul Nobel pentru Chimie (împreună cu Barry Sharpless ) și unul dintre cei cinci câștigători de două ori al Premiului Nobel, împreună cu Marie Curie ( Fizică , 1903 și Chimie , 1911) , Linus Pauling (Chimie, 1954 și Premiul Pacii , 1962), John Bardeen (de două ori Fizică, 1956 și 1972) și Sharpless (2001 și 2022) [50] .
În 1992, Centrul de Cercetare Sanger (acum Institutul Sanger ) a fost fondat de Wellcome Trust și British Medical Research Council , numit după om de știință. [52] Institutul este situat lângă Hinkston, Cambridgeshire , la doar câteva mile de casa lui Sanger. A fost deschis personal de Senger pe 4 octombrie 1993, cu un personal de mai puțin de 50 de oameni și a continuat să joace un rol de lider în cercetarea genomului uman și a altor organisme. În prezent, Institutul are peste 900 de angajați și este unul dintre cele mai mari centre de cercetare genomică din lume.
În 1940, Sanger s-a căsătorit cu Margaret Joan Howe. Familia a avut trei copii - Robin (născut în 1943), Peter (născut în 1946) și Sally Joan (născut în 1960). [6] Potrivit omului de știință, soția sa „l-a ajutat în munca lui mai mult decât oricine altcineva, menținând o vatră de familie pașnică și fericită”. [48]
Tatăl lui Sanger s-a convertit la Quakerism la scurt timp după ce ambii săi fii s-au născut și a crescut copiii în această credință, deși mama lui Sanger nu era Quaker. [7]
Sanger a spus că nu a găsit nicio dovadă pentru existența lui Dumnezeu, așa că a devenit agnostic. [53] Într-un interviu din 2000 pentru The Times , el a declarat: „Tatăl meu a fost un Quaker dedicat și am fost crescut ca Quaker, iar adevărul este foarte important pentru ei. M-am îndepărtat de această credință. Evident, ea caută adevărul, dar cere și confirmarea adevărului. Chiar dacă aș vrea să cred în Dumnezeu, mi-ar fi foarte greu. Am nevoie de confirmarea existenței sale.” [54]
Site-uri tematice | ||||
---|---|---|---|---|
Dicționare și enciclopedii | ||||
Genealogie și necropole | ||||
|
pentru Chimie 1951-1975 | Laureații Nobel|
---|---|
| |
|
pentru Chimie 1976-2000 | Laureații Nobel|
---|---|
| |
|