Život Har Gobind Khorana: Pionir nukleinske kiseline

Har Gobind Khorana (9. siječnja 1922. - 9. studenog 2011.) demonstrirao je ulogu nukleotidi u sintezi proteina. Dijelio je Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu za 1968. s Marshallom Nirenbergom i Robertom Holleyjem. Također je zaslužan što je prvi istraživač koji je proizveo prvu cjelovitu sintetiku gen.

Brze činjenice: Har Gobind Khorana

Har Gobind Khorana vjerojatno je rođen Krishna Devi i Ganpat Rai Khorana 9. siječnja 1922. godine. Iako je to njegov službeno zabilježeni datum rođenja, postoji određena neizvjesnost je li točan datum njegovog rođenja ili ne. Imao je četiri braće i sestre i bio je najmlađi od petoro djece.

Otac mu je bio službenik za oporezivanje. Dok je obitelj bila siromašna, njegovi su roditelji shvatili vrijednost obrazovnog postignuća, a Ganpat Rai Khorana osigurao je da je njegova obitelj pismena. Po nekim su pričama oni bili jedina pismena obitelj na tom području. Khorana je prisustvovala D.A.V. Srednju školu, a potom maturirao na Punjab University gdje je stekao i prvostupnika (1943) i magisterij (1945). Istaknuo se u oba slučaja i diplomirao s odlikovanjem za svaki stupanj.

Nakon toga dobio je stipendiju vlade Indije. Iskoristio je zajedništvo da bi zaradio doktorat. 1948. sa Sveučilišta u Liverpoolu u Engleskoj. Nakon što je stekao diplomu, radio je na postdoktorskom položaju u Švicarskoj pod nadzorom Vladimira Preloga. Prelog bi uvelike utjecao na Khoranu. Završio je i dodatni postdoktorski rad na Sveučilištu Cambridge u Engleskoj. Studirao je oboje nukleinske kiseline i proteini dok je u Cambridgeu.

Za vrijeme boravka u Švicarskoj, upoznao je i oženio Ester Elizabeth Sibler 1952. godine. Njihov je savez rodio troje djece, Julia Elizabeth, Emily Anne i Dave Roy.

1952. Khorana se preselila u Vancouver u Kanadi gdje je započela posao s istraživačkim vijećem British Columbia. Objekti nisu bili ekspanzivni, ali istraživači su imali slobodu slijediti svoje interese. Tijekom tog vremena radio je na istraživanjima koja uključuju i nukleinske kiseline i fosfat esteri.

Khorana je 1960. godine prihvatila radno mjesto u Institutu za istraživanje enzima na Sveučilištu Wisconsin, gdje je bila suredatelj. Postao je Conrad A. Elvehjem profesor znanosti o životu na Sveučilištu Wisconsin 1964. godine.

Khorana je postao američki državljanin 1966. godine. 1970. godine postaje Alfred P. Sloan profesor biologije i kemije na Massachusetts Institute of Technology (MIT), u Cambridgeu, Massachusetts. 1974. godine postao je Andrew D. Bijeli profesor na sveučilištu Cornell u Ithaci u New Yorku.

Sloboda koja je započela u Kanadi u istraživačkom vijeću British Columbia 1950-ih bila je presudna za Khoranova kasnija otkrića vezana za nukleinske kiseline. Zajedno s drugima pomogao je objasniti ulogu nukleotida u izgradnji proteina.

Temeljni blok DNA je nukleotid. Nukleotidi u DNK sadrže četiri različita dušične baze: timin, citozin, adenin i gvanin. Citozin i timin su pirimidini, dok su adenin i gvanin purini. RNA je slična, ali se umjesto timina koristi uracil. Znanstvenici su to shvatili DNA i RNK bili su uključeni u skupljanje aminokiselina u proteine, ali točni procesi po kojima je sve to funkcionira još nisu bili poznati.

Nirenberg i Matthaei stvorili su sintetičku RNA koja je uvijek dodavala amino kiselina fenilalanin u lancu aminokiselina. Ako su sintetizirali RNK s tri uracila zajedno, proizvedene aminokiseline uvijek su bile samo fenilalanin. Otkrili su prvu trojku kodon.

Do tog trenutka Khorana je bila stručnjak za sintezu polinukleotida. Njegova je istraživačka skupina koristila svoje znanje kako bi pokazala koja kombinacija nukleotida tvore aminokiseline. Dokazali su da se genetski kod uvijek prenosi u skupu od tri kodona. Oni su također primijetili da neki kodoni to govore ćelija započeti praviti protein, dok mu drugi kažu da prestane stvarati protein.

Njihov je rad objasnio brojne aspekte toga kako genetski kod djela. Osim što su pokazali da su tri nukleotida odredila aminokiselinu, njihov rad pokazao je u kojem je pravcu očitana mRNA, da kodoni se ne preklapaju i da je RNA bila "posrednik" između genetskih informacija u DNK i aminokiselinskog niza u specifičnim proteini.

To je bila osnova djela za koje je Khorana, uz Marshala Nirenberga i Roberta Holleya, dobila Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu 1968. godine.

U 1970-ima laboratorija Khorana dovršila je umjetnu sintezu gena kvasca. Bila je to prva umjetna sinteza kompletnog gena. Mnogi su ovu sintezu pozdravili kao glavni znak u području molekularne biologije. Ova umjetna sinteza otvorila je put naprednijim metodama koje bi slijedile.

Khorana je tijekom života dobio veliki broj nagrada. Najvažnija je bila spomenuta Nobelova nagrada za fiziologiju ili medicinu 1968. godine. Dobitnik je i Nacionalne medalje za znanost, Medalje za čast Ellis Island i Nagrade Lasker Foundation za osnovna medicinska istraživanja. Dobitnik je nagrade Merck i nagrada američkog kemijskog društva za rad u organskoj kemiji.

Stekao je brojne počasne diplome na sveučilištima u Indiji, Engleskoj, Kanadi, kao i u Sjedinjenim Državama. Tijekom svoje karijere bio je autor ili koautor preko 500 publikacija / članaka u različitim znanstvenim časopisima.

Har Gobind Khorana umro je prirodnim uzrocima u Concordu, Massachusetts, 9. studenog 2011. Imao je 89 godina. Njegova supruga Esther i jedna od njegovih kćeri Emily Anne prethodile su mu smrti.

• "Nobelova nagrada za fiziologiju ili medicinu 1968." NobelPrize.org, www.nobelprize.org/prizes/medicine/1968/khorana/biographical/.
• Britannica, urednici enciklopedije. "Har Gobind Khorana." Encyclopaedia Britannica, Encyclopaedia Britannica, Inc., 12. prosinca 2017, www.britannica.com/biography/Har-Gobind-Khorana.