Аарон Клуг

Аарон Клуг
[[Файл:|225x250px]]
Народився	11 серпня 1926(1926-08-11) (86 років) Желвас (Жялва), Литва (нині Укмергеський район)
Громадянство	Велика Британія
Галузь наукових інтересів	біохімія
Нагороди	Нобелівська премія з хімії (1982)

Аарон Клуг (нар. 11 серпня 1926, Желвас (Жялва), Литва) — британський і південноафриканський вчений, біохімік. Лауреат Нобелівської премії з хімії (1982).

Біографія

Народився у литовському містечку Жялва в єврейській родині Лейзера Клуга і Бейли Клуг (Сілін). Коли йому було два роки, Клуг переїхали в Дурбан (Південна Африка), куди сім'я його матері емігрувала на початку століття.

З 1937 по 1941 Клуг вчився в школі м. Дурбан. Після того, як хлопчик прочитав книгу Поля де Крайфа «Мисливці за мікробами», у нього народився інтерес до науки.

Поступивши в 1942 в Університет Вітватерсранда в Йоганнесбургу, Клуг став відвідувати підготовчий курс з медицини, а також заняття з біохімії, фізики та математики. До того часу, коли в 1945 він закінчив університет, отримавши ступінь бакалавра природних наук, його вибором стала фізика.

Займаючись в Кейптаун ському університеті на виділену йому стипендію, він вивчив в одного зі своїх вчителів, Р. У. Джеймса, метод рентгенівської кристалографії. Отримавши в 1946 у ступінь магістра природничих наук, Клуг залишився в Кейптаунського університету, щоб продовжити свою роботу з Джеймсом над вивченням органічних сполук за допомогою дифракції рентгенівських променів.

Стипендії та субсидія на проведення наукових досліджень, отримана від Трініті-коледжу Кембриджського університету, дозволили у 1949 році переїхати до Англії. Клуг хотів працювати в Кавендішської лабораторії у нобелівських лауреатів 1962 М. Перуца і Дж. Кендрю, але там не було вільних місць, і Клуг під керівництвом Д. Р. Хартрі вивчав структуру сталі. За цю роботу він у 1952 році отримав докторський ступінь.

Перейшовши до відділу колоїдної хімії, Клуг протягом 1953 досліджував біофізичні процеси, в ході яких кисень і оксид вуглецю обмінюються в гемоглобіні. Ці дослідження посилили інтерес ученого до рентгенівського аналізу біологічних молекул, і до кінця наступного року він отримав стипендію Наффілд для роботи в Бербекському коледжі в Лондоні під керівництвом Джона Десмонда Бернала (1901-1971), колишнього викладача Перуца в Кембриджському університеті. Дуже недовгий час Клуг вивчав рибонуклеазу. Під час цієї роботи він познайомився з Розаліндою Франклін, чиє дослідження по рентгенівському аналізу ДНК допомогло свого часу Нобелівським лауреатам з фізіології або медицини 1962 Френсісу Крік і Джеймс Вотсон встановити структуру цієї молекули.

Вона незадовго до цього приступила до дослідження вірусу тютюнової мозаїки. Отримані Франклін рентгенівські зображення, викликали у Клуга великий інтерес, і він підключився до цієї роботи. У результаті Клуг (до того часу Франклін померла в 1958) встановив, що вірус тютюнової мозаїки представляє собою широку спіралевидну структуру з повторюваними фрагментами білка, причому генетичний матеріал розташовується вздовж внутрішньої поверхні білка.

У цей же період часу Клуг і його колеги досліджували віруси, що викликають поліомієліт. Вважалося, що вони мають сферичну форму, але їх точна структура встановлена не була — методологія, що була в той час у розпорядженні дослідників ренгенографічного експерименту була в принципі недостатньою для отримання задовільного результату.

Спираючись на знання в галузі фізики та рентгенівського аналізу, Клуг розробив новий метод, званий кристалографічною електронною мікроскопією, при якому зображення, отримане за допомогою електронного мікроскопа, піддається дифракції лазерним випромінюванням. Одержану в результаті картину можна потім розшифрувати і встановити структуру аналізованого об'єкта.

Цей метод озброїв Клуга не тільки новим технічним підходом, а й визначив процедуру проведення досліджень, які пов'язують воєдино клітинну і молекулярну структури. Він міг тепер вивчати складну біологічну систему, спочатку вичленувавши її з клітки, потім отримавши детальну картину шляхом рентгенівського та хімічного аналізів і, нарешті, створивши повне зображення всього пристрою за допомогою електронного мікроскопа.

У 1972 він почав застосовувати цю послідовність при аналізі хроматином — сполук гістонів (особливих білків) з ДНК, які утворюють хромосоми високоорганізованих організмів. У 1981 Клугу і його колегам вдалося показати, що гістони так туго згорнуті в сферичні клубки, що єдина нитка ДНК людини довжиною приблизно в 2 метри укладається в ядро клітини, діаметр якої менше сотої частки міліметра.

Роздільна здатність методу Клуга дозволяє отримати зображення більшості атомів хімічних елементів. Таким чином, хімік має можливість безпосередньо спостерігати молекули та їх комплекси.

У 1982 Клуг була присуджена Нобелівська премія «за розробку методу кристалографічної електронної мікроскопії та прояснення структури біологічно важливих комплексів нуклеїнова кислота - білок». У вступному слові від імені Шведської королівської академії наук Б. Г. Мальмстрем заявив, що здійснене Клугом

«вивчення вірусів виявило важливий біологічний принцип, згідно з яким складні молекулярні сукупності в клітинах формуються спонтанно зі своїх компонентів. Дослідження хроматину дало ключ до структурної контролювання прочитання генетичної інформації, закладеної в ДНК. У довгостроковій перспективі воно, безумовно, буде мати вирішальне значення для розуміння природи раку ».

З 1978 Клуг стає одним із керівників лабораторії молекулярної біології Ради медичних досліджень у Кембриджі. Тут він продовжує вести наукову роботу, зберігаючи вірність раніше обраної теми.

Продовжуючи дослідження структури вірусу тютюнової мозаїки і деяких інших вірусів, Клуг і його наукова група вдоськоналили кількісний метод кристалографічної електронної мікроськопії для обчислення тривимірних карт досліджуваних зразків. Надалі інтереси вченого перемістилися в область аналізу структури ДНК і РНК. Зокрема, було проаналізовано просторова структура рибозими, т. е. каталітичної РНК. Звернення до внутрішньої структури нуклеосоми привело до розуміння того, як молекула ДНК упакована в хромосомах, а робота над чинником транськрипції, пов'язаних з ДНК, призвела до відкриття нового домену - цинкового «пальцевого» ділянки.

У 1995 Клуг був обраний президентом Лондонського Королівського товариства і нагороджений орденом «За заслуги».

Наукові роботи

• 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).

Література

• Коротка єврейська енциклопедія. Єрусалим, 1988 р., т. 4, кол. 347
• С. Фрідман. Євреї — лауреати Нобелівської премії. Москва, 2000 р.

Посилання

• Інформація з сайту Нобелівського комітету (англ.)
• Шаблон:ЕЕЕ

Попередник: {{{попередник}}}

{{{титул}}} {{{роки}}}

Наступник: {{{наступник}}}