23:02, 30 января 2020

Нобелевские лауреаты: Роберт Холли

Транспортная РНК
Американский биохимик Роберт Холли

Американский биохимик Роберт Холли

THe Nobel Foundation/Pixnio/Indicator.Ru

Как молодой человек поучаствовал в спасении сотен тысяч жизней, как он смог получить высшую научную награду всего за четыре странички статьи в Science и что переносят аминокислоты в рибосому для строительства белков, рассказывает новый выпуск рубрики «Как получить Нобелевку».

Роберт Уильям Холли

Родился: 28 января 1922 года, Эрбана, штат Иллинойс, США

Умер: 11 февраля 1993 года, Лос-Гатос, Калифорния, США

Нобелевская премия по физиологии или медицине 1968 года (1/3 премии, совместно с Харом Кораной и Маршаллом Ниренбергом). Формулировка Нобелевского комитета: «За расшифровку генетического кода и его роли в синтезе белков (for their interpretation of the genetic code and its function in protein synthesis)».

Будущий дешифровщик главного кода жизни (конечно же, один из многих людей, кто сделал это) родился в университетском городке Эрбана в штате Иллинойс. Часто доводится читать другое название — «Урбана», а еще чаще — «Урбана-Шампейн». Дело в том, что в этих двух городках расположен один из трех кампусов Иллинойсского университета. Родители его тоже были преподавателями — только школьными. Роберт был одним из четырех сыновей Виолы Эстер Холли, в девичестве Вольф, и Чарльза Элмера Холли.

Среднюю школу Холли окончил в 1938 году и поступил в родной университет для того, чтобы изучать химию. Через четыре года он, став бакалавром, перешел в Корнелл, но, как обычно, в планы вмешалась война. Два года молодой талантливый химик по зову Дяди Сэма работал в команде химиков, биологов и медиков, которые занимались промышленным производством пенициллина (спасибо Говарду Флори и Эрнсту Чейну, иначе открытие Александра Флеминга так и осталось бы бесполезным).

После войны Холли вернулся к своей органике и в свой Корнелл и в 1947 году таки защитил PhD, работа над которой была прервана войной. Два года он проработал на стипендию в Вашингтонском университете в Пулмене (правда, тогда он был колледжем), а затем снова вернулся в Корнелл, где занялся биохимией нуклеиновых кислот.

Уже к 1958 году стало понятно (спасибо Уотсону, Крику, Франклин, Уилкинсону и еще многим), что генетическая информация закодирована в ДНК. И каким-то образом она транслируется в структуру синтезируемых в клетке белков. Но как? И какая роль в этом другой нуклеиновой кислоты — РНК?

В 1961 году вышла важная статья Маршалла Ниренберга и коллег, в которой он, синтезировав РНК, состоящую только из урацила, показал, что аминокислота фенилаланин кодируется тремя урациловыми основаниями. UUU — первая «буква» генетического кода. К слову, о его расшифровке Ниренберг на самом деле рассказал чуть раньше — на Международном конгрессе по биохимии в Москве, в августе 1961 года.

Маршалл Ниренберг

Маршалл Ниренберг

Wikimedia Commons

Основной работой Ниренберга стала расшифровка генетического кода матричной РНК. Той самой, которая «копирует» информацию с ДНК при трансляции и на которой в рибосоме строится белок. Но как в рибосоме подбираются аминокислоты для строительства белка? И как они вставляются в последовательность в нужном порядке? И вот тут ключевой вклад внес именно Роберт Холли.

Холли с сотрудниками и со структурой РНК

Холли с сотрудниками и со структурой РНК

Wikimedia Commons

Ключевая статья Холли и шести соавторов, которая сделала его нобелевским лауреатом, вышла в журнале Science в 1965 году (к слову, три года от статьи до «Нобелевки» — это очень и очень круто). Сама статья, опубликованная в рубрике кратких сообщений «Reports», называлась просто: «Структура рибонуклеиновой кислоты». Абстракт (короткое резюме работы, которое позволяет понять, о чем статья, и находится всегда в открытом доступе) тоже сверхкороткий: «Определена первая полная нуклеотидная последовательность аланиновой транспортной РНК, выделенной из дрожжей. Это первая нуклеиновая кислота, структуру которой удалось узнать».

Фрагмент из статьи Холли

Фрагмент из статьи Холли

Wikimedia Commons

Сама статья тоже была небольшой: всего четыре странички, две из которых в своей большей части были заполнены структурами — первичной и вторичной структуры РНК.

Да, Холли сумел еще и показать вторичную структуру РНК, ту, что похожа на трилистник, центральный «лепесток» которого содержит антикодоны, благодаря которым эта транспортная РНК, несущая нужную аминокислоту, «пристраивается» в рибосоме в правильное место на матричную РНК, несущую инструкцию о последовательности соединения аминокислот в белке.

Схема работы матричной (зеленый) и транспортной (желтый) РНК

Схема работы матричной (зеленый) и транспортной (желтый) РНК

Wikimedia Commons

Как мы говорили, уже через три года Холли вместе с Ниренбергом и индийским химиком Харой Гобиндом Кораной, синтезировавшим АТФ и АДФ, а также олигонуклеотиды, получил Нобелевскую премию.

В презентации нобелиатов Петер Рейхард из Каролинского института (который и присуждает Нобелевки по физиологии или медицине) сказал, что наш герой «является одним из первооткрывателей специального типа нуклеиновой кислоты, которая... обладает способностью считывать генетический код и переводит его в белковый алфавит. Исследование Холли представляет собой первое определение полной химической структуры биологически активной нуклеиновой кислоты. Расшифровка генетического кода и выяснение его функции являются основными достижениями за последние 20 лет интенсивно развивающейся молекулярной биологии».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.