Аарон Клуг

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Аарон Клуг
Aaron Klug
Aaron Klug 1979.jpg
Народився 11 серпня 1926(1926-08-11) (87 років)
Желвас (Жялва), Литва (нині Укмергеський район)
Громадянство Велика Британія Велика Британія
Галузь наукових інтересів біохімія
Alma mater Вітватерсрандський університет
Науковий керівник Дуґлас Гартрі
Відомий завдяки: кристалографія, електронна мікроскопія
Нагороди Nobel prize medal.svg Нобелівська премія з хімії (1982)
Особ. сторінка http://www2.mrc-lmb.cam.ac.uk/group-leaders/emeritus/aaron-klug

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

Біографія[ред.ред. код]

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 міста Дурбан. Після того, як хлопчик прочитав книгу Поля де Крюіфа «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 році він закінчив університет, отримавши ступінь бакалавра природничих наук, його вибором стала фізика.

Займаючись в Кейптаунському 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 Кейптаунському університеті, 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 Кавендіській лабораторії у нобелівських лауреатів з хімії 1962 Макса Перуца і Джоном 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 року досліджував біофізичні процеси, в ході яких кисень і діоксид 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 і медицини 1962 Френсісу Кріку і Джеймсу Вотсону 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 клітини, 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 хроматину — сполук білків гістонів 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 з хімії «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 обраній темі.

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 просторову структура рибозиму, тобто каталітичної РНК. Звернення до внутрішньої структури нуклеосоми призвело до розуміння того, як молекула ДНК упакована в хромосомах, а робота над фактором транскрипції, пов'язаних з ДНК, призвела до відкриття нового білкового домену - цинкових «пальців».

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

Наукові роботи[ред.ред. код]

  • 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[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]

Шаблон:Table