А

Аарон Клуг

Аарон Клуг (род. 11 августа 1926, Желвас (Жялва), Литва) — британский и южноафриканский биохимик. Лауреат Нобелевской премии по химии (1982).

Биография

Родился в литовском городке Жялва в еврейской семье Лейзера Клуга и Бейли Клуг (Силин). Когда ему было два года, Клуг переехали в Дурбан (Южная Африка), куда семья его матери эмигрировала в начале века.

С 1937 по 1941 Клуг учился в школе города Дурбан. После того, как мальчик прочитал книгу Поля де Крюифа «Охотники за микробами», у него родился интерес к науке.

Поступив в 1942 в Университет Витватерсранда в Йоханнесбурге, Клуг стал посещать подготовительный курс по медицине, а также занятия по биохимии, физике и математике. К тому времени, когда в 1945 году он окончил университет, получив степень бакалавра естественных наук, его выбором стала физика.

Занимаясь в Кейптаунском университете на выделенную ему стипендию, он изучил у одного из своих учителей, Г. В. Джеймса, метод рентгеновской кристаллографии. Получив в 1946 в степень магистра естественных наук, Клуг остался в Кейптаунском университете, чтобы продолжить свою работу с Джеймсом над изучением органических соединений с помощью дифракции рентгеновских лучей.

Стипендии и субсидия на проведение научных исследований, полученная от Тринити колледжа Кембриджского университета, позволили в 1949 году переехать в Англию. Клуг хотел работать в Кавендишская лаборатория в нобелевских лауреатов по химии 1962 Макса Перуца и Джоном Кендрю, но там не было свободных мест, и Клуг под руководством Д. Г. Хартри изучал структуру стали. За эту работу он в 1952 году получил докторскую степень.

Перейдя в отдел коллоидной химии, Клуг течение 1953 исследовал биофизические процессы, в ходе которых кислород и диоксид углерода обмениваются в гемоглобине. Эти исследования усилили интерес ученого к рентгеновскому анализу биологических молекул, и к концу следующего года он получил стипендию Наффилд для работы в Бербекському колледже в Лондоне под руководством Джона Десмонда Бернала (1901-1971), бывшего преподавателя Перуца в Кембриджском университете. Очень недолгое время Клуг изучал рибонуклеаза. Во время этой работы он познакомился с Розалинд Франклин, чье исследование по рентгеновскому анализу ДНК помогло в свое время Нобелевским лауреатам по физиологии и медицине 1962 Фрэнсису Крику и Джеймсу Уотсону установить структуру этой молекулы.

Она незадолго до этого приступила к исследованию вируса табачной мозаики. Полученные Франклин рентгеновские изображения вызвали в Клуга большой интерес, и он подключился к этой работе. В результате Клуг (до того времени Франклин умерла в 1958) установил, что вирус табачной мозаики представляет собой широкую спиралевидную структуру с повторяющимися фрагментами белка, причем генетический материал располагается вдоль внутренней поверхности белка.

В этот же период времени Клуг и его коллеги исследовали вирусы, вызывающие полиомиелит. Считалось, что они имеют сферическую форму, но их точное структура установлена ​​не была — методология, которая была в то время в распоряжении исследователей ренгенографичного эксперимента была в принципе недостаточной для получения удовлетворительного результата.

Опираясь на знания в области физики и рентгеновского анализа, Клуг разработал новый метод, называемый кристаллографической электронной микроскопией, при котором изображение, полученное с помощью электронного микроскопа, подвергается дифракции лазерным излучением. Полученную в результате картину можно затем расшифровать и установить структуру анализируемого объекта.

Этот метод вооружил Клуга не только новым техническим подходом, но и определил процедуру проведения исследований, которые связывают воедино клеточную и молекулярную структуру. Он мог теперь изучать сложную биологическую систему, сначала вычленив ее из клетки, затем получив подробную картину путем рентгеновского и химического анализов и, наконец, создав полное изображение всего устройства с помощью электронного микроскопа.

В 1972 он начал применять эту последовательность при анализе хроматина — соединений белков гистонов с ДНК, которые образуют хромосомы высокоорганизованных организмов. В 1981 Клугу и его коллегам удалось показать, что гистоны так туго свернутые в сферические клубки, что единственная нить ДНК человека длиной примерно в 2 метра заключается в ядро ​​клетки, диаметр которой меньше сотой доли миллиметра.

Разрешение метода Клуга позволяет получить изображение большинства атомов химических элементов. Таким образом, химик имеет возможность непосредственно наблюдать молекулы и их комплексы.

В 1982 Клуг была присуждена Нобелевская премия по химии «за разработку метода кристаллографической электронной микроскопии и прояснение структуры биологически важных комплексов нуклеиновая кислота — белок». Во вступительном слове от имени Шведской королевской академии наук Б.Г. Мальмстрем заявил, что совершенное Клугом

«Изучение вирусов выявило важный биологический принцип, согласно которому сложные молекулярные совокупности в клетках формируются спонтанно из своих компонентов. Исследование хроматина дало ключ к структурному контроля прочтения генетической информации, заложенной в ДНК. В долгосрочной перспективе оно, безусловно, будет иметь решающее значение для понимания природы рака ».

С 1978 Клуг становится одним из руководителей лаборатории молекулярной биологии Совета медицинских исследований в Кембридже. Здесь он продолжает вести научную работу, сохраняя верность ранее выбранной теме.

Продолжая исследования структуры вируса табачной мозаики и других вирусов, Клуг и его научная группа вдоськоналилы количественный метод кристаллографической электронной микроськопии для вычисления трехмерных карт исследуемых образцов. В дальнейшем интересы ученого переместились в область анализа структуры ДНК и РНК. В частности, были проанализированы пространственную структура рибозиму, то есть каталитической РНК. Обращение к внутренней структуры нуклеосомы привело к пониманию того, как молекула ДНК упакована в хромосомах, а работа над фактором транскрипции, связанных с ДНК, привела к открытию нового белкового домена — цинковых «пальцев».

В 1995 Клуг был избран президентом Лондонского королевского общества и награжден орденом «За заслуги».

Научные работы

  • Architecture of plant viruses / / Biochem. J. 1963. V. 88. P. 24;
  • An optical method for the analysis of periodicities in electron micrographs, and some ovservations on the mechanism of negative straining / / J. Mol. Biol. 1964. V. 10. (With J. Berger).

Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Проверьте также
Закрыть
Кнопка «Наверх»
Закрыть
Закрыть