Klug, Aaron

Áron Klug
angol  Áron Klug
Születési dátum	1926. augusztus 11( 1926-08-11 )
Születési hely	Zhelvas (Žalva), Litvánia (ma Ukmerge régió )
Halál dátuma	2018. november 20. (92 évesen)( 2018-11-20 )
A halál helye	Cambridge , Egyesült Királyság
Ország	Nagy-Britannia
Tudományos szféra	biokémia
Munkavégzés helye	Birkbeck
alma Mater	Szent Péter Kollégium Fokvárosi Egyetem [1] Trinity College, Cambridge-i Egyetem [1] Witwatersrand Egyetem [1] Cambridge -i Egyetem [1]
Akadémiai fokozat	Egyetemi tanár
tudományos tanácsadója	Douglas Rayner Hartree
Díjak és díjak	Heineken-díj (1979) Louise Gross Horwitz-díj (1981) Kémiai Nobel-díj ( 1982 ) Silliman-előadás (1984) Copley-érem (1985)
Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon

Sir Aaron Klug OM ( Aron Lazarevics Klug ; 1926. augusztus 11., Zhelvas (Zhyalva), Litvánia  – 2018. november 20. , Cambridge , Egyesült Királyság ) brit és dél-afrikai tudós, biokémikus . Kémiai Nobel-díjas ( 1982) a krisztallográfiai elektronmikroszkópos módszer kidolgozásáért és a biológiailag fontos nukleinsav-fehérje komplex szerkezetének feltárásáért.

A Royal Society of London tagja (1969) [2] , az USA Nemzeti Tudományos Akadémia külföldi tagja (1984) [3] .

Életrajz

Korai élet és oktatás

A litván Zhyalva városában született zsidó családban. Szüleit Leiser Klugnak és Beyla Klugnak (szül. Silin) ​​hívták. Amikor Aaron három éves volt, Klugék a dél-afrikai Durbanbe költöztek , ahová a Bailey család emigrált a 20. század elején. Aaron a helyi általános iskolába járt. A család nyelve jiddis volt, de amikor Dél-Afrikába költöztek, angolra váltottak.

1937 és 1941 között Klug a durbani iskolában tanult . Miután a fiú elolvasta Paul de Krijf „Mikrobavadászok” című könyvét , érdeklődést mutatott a tudomány iránt.

Klug 1942 - ben belépett a johannesburgi Witwatersrand Egyetemre, és elkezdett egy előkészítő orvosi kurzusra járni , de inkább a fizika előadásai érdekelték, ezért kidolgozta saját kémia, fizika és matematika kurzusait. Mire 1945-ben egyetemi diplomát szerzett, a fizika volt a választása.

1946 januárjában Aaron a Fokvárosi Egyetemre költözött, hogy befejezze mesterképzését. Ott a fizika mellett Klug matematikát, filozófiát és költészetet tanult. Miközben a Cape Town Egyetemen is tanult a számára kiosztott ösztöndíjjal, egyik tanárától, Reginald William Jamestől tanulta meg a röntgenkrisztallográfia módszerét, és a p-bróm-klór-benzol tanulmányozására használta. A kutatási eredmények alapján Klug publikálta első közleményét [4] . Miután 1946 -ban megszerezte az M.Sc. fokozatot, Klug a Fokvárosi Egyetemen maradt, hogy folytathassa James -szel a szerves vegyületek röntgendiffrakciós vizsgálatával kapcsolatos munkáját. Ott Aaron feltalált egy molekuláris átalakuláson alapuló módszert [5] , és ezzel meghatározta a trifenilén szerkezetét. Annak ellenére, hogy a számításai alapján létrehozott szerkezet hibásnak bizonyult, Klug a Cambridge-i Trinity College- ban megkapta a British Empire ösztöndíjat ( 1851 ) és a Rose Ball ösztöndíjat .

Karrier és kutatás

Klugot Sir Lawrence Bragg , a Cavendish Laboratórium igazgatója fogadta . Aaron az 1962-es Nobel-díjas M. Perutz orvosi kutatási tanácsában akart dolgozni, és a fehérjeszerkezetek tanulmányozásán akart dolgozni, de nem volt üresedés. Aztán Bragg azt javasolta, hogy Klug vizsgálja meg a rendellenességet szilikátokban, de Aaronnak nem tetszett ez a projekt, ezért D. R. Hartree irányításával az acél szerkezetét tanulmányozta. A projekt során Klug matematikai modellt készített az ausztenit perlitté való átmenetére, amely a kristályok magképződésén és növekedésén alapul. A kapott differenciálokat numerikusan megoldva megmutatta, hogy elméleti adatai jó egyezést mutatnak a kísérleti adatokkal. Ezért a munkájáért 1952-ben doktorált.

Egy napon Jack Ruffton fiziológia professzor felkereste Hartree-t azzal a problémával, hogy tanulmányozza az oxigén diffúzióját a vörösvértest-membránon és annak kölcsönhatását a hemoglobinnal. Mivel ez a feladat matematikailag az acél hűtéséhez hasonlított, Klug Rufftonnal együtt 1953 -ban a hemoglobin oxigén- és szén-monoxid- cseréjének biokémiai folyamatait vizsgálta . Aaron kiszámolta a biokémiai folyamatok idejét, megmutatta, hogy az elméleti adatok megfelelnek a kísérleti adatoknak. A Klug disszertációjában kidolgozott numerikus módszerek bekerültek a hemoglobin biokémiai folyamatait vizsgáló munkába [6] .

Ezek a tanulmányok felkeltették a tudós érdeklődését a biológiai molekulák röntgenanalízise iránt, és a következő év végére Nuffield-ösztöndíjat kapott, hogy a londoni Burbeck College-ban dolgozzon John Desmond Bernal (1901-1971), Perutz munkatársa. a Cambridge-i Egyetem volt oktatója. Biomolekuláris kutatólaboratóriumot alapított, amely két épületben foglalt helyet a Torrington Square-en. Klug nagyon rövid ideig tanulmányozta a ribonukleázt Harry Carlyle kutatócsoportjával. Laboratóriumi munkája során találkozott Rosalind Franklinnal, akinek a DNS röntgenanalízisével kapcsolatos kutatásai segítettek Francis Cricknek és James Watsonnak, a fiziológiai és orvostudományi Nobel-díjasoknak (1962) meghatározni ennek a molekulának a szerkezetét.

Nemrég kezdett kutatásba a dohánymozaikvírussal kapcsolatban. Röntgen-diffrakciós elemzést használt a vírus rostjainak tanulmányozására. A Franklin által készített röntgenfelvételek nagy érdeklődést váltottak ki Klugban, és ő is bekapcsolódott ebbe a munkába. . Első közös publikációjuk a dohánymozaikvírus rostok röntgenfelvételein készült rétegvonal-hasadásokkal foglalkozott [7] . Franklin 1958-as halála után Klug megállapította, hogy a dohánymozaikvírus széles spirális szerkezet, ismétlődő fehérjefragmensekkel, és a genetikai anyag a fehérje belső felületén található [8] .

1962-ben Aaron kutatócsoportjával a Cambridge-i Molekuláris Biológiai Laboratóriumba költözött, ahol 1978-ban Klug a laboratórium egyik vezetője lett. Ott Klug és kollégái a gyermekbénulást okozó vírusokat vizsgálták. Azt hitték, hogy gömb alakúak, de pontos szerkezetüket nem állapították meg: az akkori röntgenkísérlet módszertana elvileg nem volt elegendő a kielégítő eredmény eléréséhez.

Munkája során Klug a mikrofényképek kvantitatív és kvalitatív elemzésének módszereit kívánta továbbfejleszteni. A fizika és a röntgenelemzés területén szerzett ismeretekre alapozva. Fizikai és röntgenelemzési ismereteire támaszkodva Klug kifejlesztett egy új technikát, a krisztallográfiai elektronmikroszkópiát, melynek során az elektronmikroszkóppal készített képet lézerfény diffrakálja. A kapott kép ezután megfejthető, és megállapítható az elemzett objektum szerkezete.

Ez a módszer nemcsak új technikai megközelítéssel vértezte fel Klugot, hanem meghatározta a sejt- és molekuláris struktúrákat összekapcsoló kutatások eljárását is. Mostantól egy összetett biológiai rendszert tanulmányozhatott, először elkülönítette azt egy sejttől, majd röntgen- és kémiai elemzéssel részletes képet kapott, végül pedig elektronmikroszkóp segítségével teljes képet alkothat az egész eszközről.

1972-ben ezt a módszert kezdte alkalmazni a kromatinok - hisztonok (speciális fehérjék) DNS-sel alkotott vegyületei, amelyek magasan szervezett szervezetek kromoszómáit alkotják. Roger Kornberg (1974) felvetését követően, miszerint a kromatin gömbök vagy nukleoszómák láncából áll, amelyek mindegyike körülbelül 200 bázispár DNS-t tartalmaz egy hisztonmag körül, Francis Crick és Aaron azt javasolta, hogy a nukleoszómában lévő DNS lehet egy „tekercselő spirál". " [9] . 1981-ben Klugnak és kollégáinak sikerült kimutatniuk, hogy a hisztonok olyan szorosan össze vannak tekeredve gömb alakú golyókká, hogy az emberi DNS egyetlen szála, körülbelül 2 méter hosszú, belefér a sejtmagba, amelynek átmérője nem éri el a századmillimétert. .

A Klug-módszer felbontása lehetővé teszi a kémiai elemek legtöbb atomjának képét. Így a vegyésznek lehetősége van közvetlenül megfigyelni a molekulákat és komplexeiket.

1982-ben Klug Nobel-díjat kapott "a krisztallográfiai elektronmikroszkópos módszer kifejlesztéséért és a biológiailag fontos nukleinsav-fehérje komplexek szerkezetének feltárásáért". A Svéd Királyi Tudományos Akadémia nevében B. G. Malmström megnyitó beszédében kijelentette, hogy a Klug által végzett munka

„A vírusok tanulmányozása feltárt egy fontos biológiai elvet, miszerint a sejtekben összetett molekuláris összeállítások spontán módon jönnek létre az összetevőikből. A kromatin vizsgálata adta a kulcsot a DNS-be ágyazott genetikai információ olvasásának szerkezeti szabályozásához. Hosszú távon minden bizonnyal kulcsfontosságú lesz a rák természetének megértéséhez.”

A dohánymozaikvírus és számos más vírus szerkezetének tanulmányozását folytatva Klug és tudományos csoportja továbbfejlesztette a krisztallográfiai elektronmikroszkópia kvantitatív módszerét a vizsgált minták háromdimenziós térképeinek kiszámításához. A jövőben a tudós érdekei a DNS és az RNS szerkezetének elemzésére költöztek. Az 1970-es évek elején Klug csatlakozott Brian Clark és Francis Crick tRNS szerkezetének elemzésére irányuló projektjéhez. Munkájuk során azt találták, hogy a leginkább rendezett kristályok élesztő fenilalanin-tRNS-t termelnek. 1974-ben tudósok publikáltak egy cikket, amelyben leírták a tRNS szerkezetét [10] . Különösen a ribozim, azaz a katalitikus RNS térbeli szerkezetét elemeztük. A ribozim katalitikus önhasításának mechanizmusát is javasolták [11] .

A nukleoszóma belső szerkezetének vizsgálata annak megértéséhez vezetett, hogy a DNS-molekula hogyan csomagolódik a kromoszómákba, a DNS-hez kapcsolódó transzkripciós faktoron végzett munka pedig egy új domén, a cink ujj régió felfedezéséhez vezetett . A projekt eredményei megmutatták olyan többujjas fehérjék kifejlesztésének lehetőségét, amelyek a genom egy egyedi, adott helyéhez kötődnének. A kötődés közvetlenül blokkolhatja egy adott gén transzkripcióját, vagy arra késztetheti, hogy a nukleáz elvágja a DNS-t, és ezáltal módosuljon egy adott helyen. Ezeket az elképzeléseket kísérletileg megerősítették [12] . Az eredményekben megtestesülő szellemi tulajdon arra késztette Aaront és Yen Chu-t, hogy 1999-ben Gendaq néven leányvállalatot alapítsanak a cinkujj technológia fejlesztésére és használatára. 2001-ben a Gendaq-ot megvásárolta a SangamoBiosciences, jelenleg a SangamoTherapeutics, amely folyamatosan fejleszti és alkalmazza a technológiát.

1978-ban Klug az Orvosi Kutatói Tanács cambridge-i Molekuláris Biológiai Laboratóriumának egyik igazgatója lett, és folytatta a tudományos munkát, miközben hű maradt a korábban választott témához.

1995-ben Klugot a Londoni Királyi Társaság elnökévé választották, és megkapta az érdemrendet.

Kitüntetések és kitüntetések

1969-ben a Royal Society tagja (elnök 1995-2000)

1979 -ben a Holland Királyi Művészeti és Tudományos Akadémia Heineken-díja

1981 Louise Gross Horvitz-díj , Columbia Egyetem

1982 kémiai Nobel-díj

1983 Arany Érdemérem, Fokvárosi Egyetem

1983-ban a Cambridge-i Trinity College tiszteletbeli tagja

1984-ben az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémia külföldi levelező tagja

1984 -ben a Jeruzsálemi Héber Egyetem díszdoktora

1985 -ös Copley-érem

1988 Knight Bachelor

1993 a Cambridge-i Peterhouse tiszteletbeli tagja

1995. Érdemrend

1998-ban az Orvostudományi Akadémia alapítója

Család

Aaron 1948-ban feleségül vette Liba Bobrow-t. Aaron 22, Liba 19 éves volt. Fiaik, Adam és David 1954-ben, illetve 1962-ben születtek. Adam pénzügy- és gazdaságtörténet professzor volt, aki 2000-ben hunyt el. David a Londoni Imperial College Chemical Biology Intézetének társalapítója és elnöke.

Érdekes tények

A tudomány mellett Aaron széleskörű ismeretekkel rendelkezett a filozófia, az ókori történelem és numizmatika, az irodalom, a festészet és a politika területén. A zene volt azon kevés téma egyike, amely Klugot nem érdekelte különösebben. 1962 - ben a Peterhouse tagjává választották . Természettudományi igazgató volt, és 1993 -as nyugdíjazásáig tanított fizikát diákok sok generációjának . Klug szerint az optikai kurzusok oktatása értékes tapasztalatokat adott neki a képelemzés terén. Szívesen kommunikált a fiatalokkal, érdeklődve követte diákjai fejlődését.

Tudományos munkák

• A növényi vírusok felépítése // Biochem. J. 1963. V. 88. P. 24;
• Optikai módszer az elektronmikroszkópos felvételek periodicitásainak elemzésére, és néhány megfigyelés a negatív feszítés mechanizmusáról // J. Mol. Biol. 1964. V. 10. (J. Bergerrel).

Társadalmi tevékenységek

1992-ben aláírta a „ Figyelmeztetés az emberiségre ” [13] -ot .

2016-ban levelet írt alá, amelyben felszólította a Greenpeace -t , az Egyesült Nemzetek Szervezetét és a világ kormányait, hogy hagyjanak fel a géntechnológiával módosított szervezetek ( GMO -k ) elleni küzdelemmel [14] [15] [16] .

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 3 4 Freebase  (angol) - 2007.
2. ↑ Aaron Klug  (angolul) (archív link)
3. ↑ Aaron Klug archiválva : 2018. január 3. a Wayback Machine -nél  
4. ↑ A. Klug. Para-bromochlorobenzole kristályszerkezete  (angol)  // Természet. — 1947-10. — Vol. 160 , iss. 4069 . — P. 570–570 . — ISSN 1476-4687 . - doi : 10.1038/160570a0 .
5. ↑ A. Klug. A Fourier-transzformációs módszer alkalmazása trifenilén, C18H12 szerkezetének elemzésére  //  Acta Crystallographica. - 1950-05-02. — Vol. 3 , iss. 3 . - 176-181 . o . — ISSN 0365-110X . - doi : 10.1107/S0365110X50000434 . Archiválva az eredetiből 2018. június 2-án.
6. ↑ Klug A., Kreuzer F., Roughton FJW Egyidejű diffúzió és kémiai reakció vékony hemoglobinoldatrétegekben  // Proceedings of the Royal Society of London. B sorozat – Biológiai tudományok. - 1956. - T. 145 , 921. sz . - S. 452-472 .
7. ↑ RE Franklin, A. Klug. A rétegvonalak felosztása spirális struktúrák röntgenszáldiagramjaiban: alkalmazás dohánymozaikvírusra  (angol)  // Acta Crystallographica. — 1955-12-10. — Vol. 8 , iss. 12 . — P. 777–780 . — ISSN 0365-110X . - doi : 10.1107/S0365110X55002399 . Archiválva az eredetiből 2018. június 4-én.
8. ↑ A. Klug, J. T. Finch, Rosalind E. Franklin. A fehérrépa sárga mozaikvírusának szerkezete  (Eng.)  // Természet. — 1957-03. — Vol. 179 , iss. 4561 . — P. 683–684 . — ISSN 1476-4687 . - doi : 10.1038/179683b0 . Az eredetiből archiválva : 2020. augusztus 9.
9. ↑ Crick FHC, Klug A. Kinky helix // Természet. - 1975. - T. 255 , 5509. sz . - S. 530-533 .
10. ↑ JD Robertus, Jane E. Ladner, JT Finch, Daniela Rhodes, RS Brown. Az élesztő fenilalanin tRNS szerkezete 3 Å felbontásnál   // Természet . – 1974-08. — Vol. 250 , sz. 5467 . — P. 546–551 . — ISSN 1476-4687 . - doi : 10.1038/250546a0 . Az eredetiből archiválva : 2019. november 18.
11. ↑ Scott WG, Finch JT, Klug A. Az AII-RNAhammerhead ribozim kristályszerkezete: Az RNS katalitikus hasításának javasolt mechanizmusa // Cell. - 1995. - T. 81 , 7. sz . - S. 991-1002 .
12. ↑ Yen Choo, Isidro Sánchez-García, Aaron Klug. In vivo represszió egy helyspecifikus DNS-kötő fehérjével, amelyet onkogén szekvencia ellen terveztek   // Természet . — 1994-12. — Vol. 372 , iss. 6507 . — P. 642–645 . — ISSN 1476-4687 . - doi : 10.1038/372642a0 . Az eredetiből archiválva : 2022. január 20.
13. ↑ World Scientists' Warning To Humanity  (angol)  (a hivatkozás nem elérhető) . stanford.edu (1992. november 18.). Letöltve: 2019. június 25. Az eredetiből archiválva : 1998. december 6..
14. ↑ 107 Nobel-díjas írt alá levelet a Greenpeace ellen a GMO-k miatt . Letöltve: 2016. június 30. Az eredetiből archiválva : 2016. június 29. (határozatlan)
15. ↑ A Precíziós Mezőgazdaságot (GMO-kat) támogató levél díjazottjai . Letöltve: 2016. június 30. Az eredetiből archiválva : 2016. július 7.. (határozatlan)
16. ↑ A levelet aláíró Nobel-díjasok listája . Letöltve: 2016. június 30. Az eredetiből archiválva : 2017. szeptember 2.. (határozatlan)

Irodalom

• Concise Jewish Encyclopedia . Jerusalem , 1988 , 4. kötet, col. 347
• S. Friedman. A zsidók Nobel-díjasok. Moszkva , 2000_ _

Linkek

• Információ a Nobel-bizottság weboldaláról Archiválva : 2012. október 26.  (Angol)
• Klug Aharon, uram - cikk az Electronic Jewish Encyclopedia -ból

Tematikus oldalak	Google ösztöndíjas Matematikai genealógia Nobel-díjas API Scopus
Szótárak és enciklopédiák	Nagy dán Nagy katalán Nagy norvég Nagy orosz Rövid héber a világ körül litván univerzális horvát Britannica (online) Brockhaus Figyelemre méltó névadatbázis Universalis
Genealógia és nekropolisz	Keress egy sírt
Bibliográfiai katalógusokban GND : 1089859864 ISNI : 0000 0003 8311 8647 J9U : 987007373590305171 LCCN : nb2007009695 NSK : 000096025 NTA : 134293681 NUKAT : n2018178046 SUDOC : 084997478 VIAF : 268318173 WorldCat VIAF : 268318173