Fredrik Senger | ||||
---|---|---|---|---|
engelsk Fredrik Sanger | ||||
Födelsedatum | 13 augusti 1918 | |||
Födelseort | Randcombe, Gloucestershire , England | |||
Dödsdatum | 19 november 2013 (95 år) | |||
En plats för döden | Cambridge , District of Cambridge, Cambridgeshire , England , Storbritannien | |||
Land | Storbritannien | |||
Vetenskaplig sfär | biokemi | |||
Arbetsplats | Cambridge universitetet | |||
Alma mater | Cambridge universitetet | |||
Akademisk examen | filosofie doktor [2] ( 1943 ), hedersdoktor [3] ( 1968 ), hedersdoktor [3] ( 1970 ) och hedersdoktor [3] ( 1970 ) | |||
vetenskaplig rådgivare | Albert Neuberger [1] | |||
Studenter | Rodney Porter , Elizabeth Blackburn | |||
Utmärkelser och priser |
|
|||
Mediafiler på Wikimedia Commons |
Frederick Sanger ( eng. Frederick Sanger ; 13 augusti 1918 , Rendcombe, Gloucestershire - 19 november 2013 [4] [5] ) - engelsk biokemist , en av fem personer som fick två Nobelpriser, den första vetenskapsmannen i historien att få två Nobelpris i kemi 1958 ( "för att etablera strukturerna hos proteiner, särskilt insulin") och 1980 ("för grundläggande forskning om de biokemiska egenskaperna hos nukleinsyror, särskilt rekombinant DNA") med Walter Gilbert och Paul Berg .
Frederick Sanger föddes den 13 augusti 1918 i Rendcombe (Gloucestershire, England) till Frederick Sanger, en allmänläkare , och Cicely Sanger (nee Creedson). [6] Hans far arbetade som en anglikansk medicinsk missionär i Kina men återvände till England på grund av ohälsa, där han gifte sig med Cicely vid 40 års ålder. Senger Jr. var det andra barnet i familjen: bror Theodore var ett år äldre än honom, och syster Mary var fem år yngre. [7]
Vid ungefär fem års ålder flyttade Sanger med sin familj till den lilla bosättningen Tanworth-in-Arden (Warwickshire). Familjen Sanger var ganska rik, och en guvernant bjöds in för att utbilda barnen. År 1927 skickades Frederick till Downs Malvern School, en Quaker -driven förberedande skola nära Malvern, där hans äldre bror Theodore också studerade. 1932 gick Sanger in i den nygrundade Bryanstone School i Dorset. Undervisningsmetoden på denna skola var Dalton-planen , och det friare läget visade sig vara mycket mer att föredra för Sanger. Bland alla skolämnen pekade han ut den naturvetenskapliga inriktningen. Som en enastående student och efter att ha fått sitt examensbevis ett år för tidigt tillbringade Sanger sitt sista år huvudsakligen i skollaboratoriet under ledning av sin lärare, Jeffrey Odish, från Cavendish Laboratory. [7]
1936 gick F. Sanger in på St. John's College ( Cambridge ), där hans far deltog. Det tog tre år för Sanger att klara etapp I av Tripos . För detta ändamål studerade han kurser i fysik, kemi, biokemi och matematik, samtidigt som han upplevde svårigheter med fysik och matematik, eftersom den matematiska förberedelsen i skolan för många andra elever var bättre. Under sitt andra år ersatte Sanger fysik med fysiologi. För Steg II studerade han biokemi och fick första klass med utmärkelser.
Vid denna tidpunkt dog hans föräldrar i cancer: hans far vid 60 års ålder och hans mor vid 58 års ålder. Samtidigt bildades Sangers huvudtroende, på grund av kväkaruppfostrans starka inflytande. Han var pacifist och medlem av Peace Pledge Union. Det var genom sitt engagemang i en antikrigsgrupp av Cambridge-akademiker som han träffade sin blivande fru, Margaret Joan Howe, som studerade ekonomi vid Newnam Women's College. Enligt Military Training Act från 1939 registrerades Sanger tillfälligt som vapenvägrare och omregistrerades under National Service (NSA) Act 1939, innan han beviljades obestämd befrielse från militärtjänst av en domstol. Samtidigt utbildade han sig i socialt hjälparbete vid Quaker-centret, Devon, och tjänstgjorde en kort tid som ordningsvakt. [7]
I oktober 1940 började Frederick Sanger arbeta på sin doktorsavhandling under överinseende av Norman Peary . Ämnet för hans forskning var utvecklingen av metoder för att få fram matprotein från växter. Efter att Piri lämnade institutionen drygt en månad senare blev Albert Neuberger Sangers handledare [7] Samtidigt ändrades riktningen för Sangers forskning till studiet av metabolismen av aminosyran lysin [8] [9] och det mer praktiska problemet med potatiskväve. [10] Hans avhandling hade titeln "The Metabolism of the Amino Acid Lysine in the Animal Organism". 1943 fick Sanger sin Ph.D. [7]
Newberger flyttade till National Institute for Medical Research i London, men Sanger blev kvar i Cambridge och gick 1943 med i gruppen Charles Chibnall, en proteinkemist som nyligen hade utnämnts till professor vid institutionen för biokemi. Chibnall hade tidigare arbetat för att fastställa aminosyrasammansättningen av bovint insulin . [11] Han föreslog att Sanger först och främst skulle uppmärksamma proteinets aminogrupper. Insulin, tillgängligt från Boots, var ett av få proteiner tillgängliga i renad form. Dessförinnan hade Sanger själv finansierat sin forskning, men i Chibnalls vetenskapliga grupp fick han stöd från Medical Research Council, och tilldelades sedan, 1944 till 1951, Bate Memorial Prize [6] [12] för medicinsk grundforskning.
Sangers första framgång var bestämningen av den fullständiga aminosyrasekvensen för två bovina insulinpolypeptidkedjor, A (21 aminosyrarester ) och B (30 aminosyrarester), 1952 respektive 1951. [13] [14] [15] [16] [17] Dessförinnan var det allmänt accepterat att proteiner har en oordnad struktur. Genom att identifiera dessa sekvenser bevisade Sanger att proteiner har en bestämd kemisk sammansättning.
För att bekräfta detta faktum förbättrade Sanger partitionskromatografi , pionjärer av Richard Lawrence Millington Singh och Archer John Porter Martin , för att bestämma aminosyrasammansättningen av ullprotein. Sanger använde det kemiska reagenset 1-fluoro-2,4-dinitrobensen (numera även känt som Sangers reagens, fluorinitrobensen, FDNB eller DNFB). Detta ämne erhölls som ett resultat av forskning av Bernhard Charles Saunders om kemiska krigföringsmedel vid kemifakulteten vid University of Cambridge. Med användning av Sangers reagens var det möjligt att märka den N-terminala aminogruppen i ena änden av polypeptidkedjan. Sanger fortsatte sedan att delvis hydrolysera insulin till korta peptider med både saltsyra och proteolytiska enzymer som trypsin . Blandningen av peptider fraktionerades på ett ark filterpapper med användning av tvådimensionell elektrofores i två ömsesidigt vinkelräta riktningar. Olika peptidfragment av insulin, färgade med ninhydrin , flyttade till olika platser på papperet och skapade ett tydligt mönster, kallat "fingeravtryck" av Sanger. Den N-terminala peptiden bestämdes av den gula färgen på grund av FDNB-taggen, varefter typen av den terminala aminosyraresten registrerad som dinitrofenylaminosyra fastställdes genom uttömmande syrahydrolys. [arton]
Genom att upprepa denna procedur bestämde Sanger sekvenserna för en uppsättning peptider som erhållits med hjälp av olika initiala partiella hydrolysmetoder. Från kortare peptidkedjor var det möjligt att bygga upp insulinets kompletta struktur. Slutligen, eftersom kedjorna A och B är fysiologiskt inaktiva utan tre disulfidbindningar (två mellankedjor och en intrakedja i kedja A), bestämde Sanger et al. deras placering 1955 och fastställde molekylformeln för insulin C 337 N 65 O 75 S 6 . [19] [20] Sangers huvudslutsats var att insulinproteinets två polypeptidkedjor har specifika aminosyrasekvenser, och därför har vilket protein som helst en unik sekvens. Det var för denna prestation som Sanger tilldelades det första Nobelpriset i kemi 1958. [21] [22] Upptäckten var avgörande för Cricks senare föreslagna hypotes att proteiners aminosyrasekvenser kodas av bassekvensen i det genetiska materialet av DNA (eller RNA). [23] Dessa arbeten utgjorde grunden för den syntetiska produktionen av insulin och andra hormoner. [24]
Sedan 1951 var Sanger en medlem av den externa personalen av Medical Research Council, [6] och med öppnandet av laboratoriet för molekylärbiologi 1962, flyttade han till fakulteten för biokemi i Cambridge, som ledde Institutionen för proteinkemi. [7]
Innan han flyttade började Sanger undersöka möjligheten att sekvensera RNA- molekyler och utveckla metoder för att separera ribonukleotider som produceras av specifika nukleaser . Detta arbete utfördes av honom i ett försök att förbättra de sekvenseringsmetoder som utvecklats under forskningen om insulin. [24]
Huvudproblemet var att isolera det renade RNA-fragmentet för sekvensering. Under arbetets gång 1964, tillsammans med Kjeld Maker, upptäckte Sanger formylmetionin - tRNA , som initierar proteinsyntes i bakterier. [25] Sanger förlorade dock ledningen i att dechiffrera sekvensen av tRNA-molekylen till en vetenskaplig grupp ledd av Robert Holly från Cornell University , som bestämde sekvensen av alanin-tRNA 77 ribonukleotider lång från Saccharomyces cerevisiae 1965. [26] Kl . samtidigt föreslog F. Sanger att RNA och DNA , avsett för strukturella studier, skulle märkas med en radioaktiv isotop av fosfor 32 P , vilket gjorde det möjligt att utföra arbete med en extremt liten mängd material - 10 −6 g . nukleotider. [27] [28]
Med målet att DNA-sekvensering, vilket krävde ett helt annat tillvägagångssätt, övervägde Sanger olika sätt att använda E. coli DNA-polymeras I i samband med duplicering av enkelsträngat DNA. [29] År 1975 publicerade han tillsammans med Alan Coulson en sekvenseringsteknik med DNA-polymeras och radiomärkta nukleotider , som han kallade plus- och minustekniken. [30] [31] Tekniken involverade två närbesläktade metoder som syntetiserade korta oligonukleotider som bär märken vid 3'-ändarna. Dessa DNA-fragment fraktionerades sedan med polyakrylamidgelelektrofores och visualiserades med autoradiografi . Tekniken möjliggjorde sekvensering av DNA-fragment upp till 80 nukleotider i längd åt gången, vilket visade betydande framsteg jämfört med tidigare studier, men fortfarande var ganska mödosamt. Sangers forskargrupp har dock sekvenserat de flesta av de 5 386 nukleotiderna av enkelsträngat DNA från bakteriofag φX174. [32] Det var det första helt sekvenserade DNA- genomet . Till sin förvåning fann Sanger och kollegor att de kodande regionerna för några av generna överlappade varandra. [33]
1977 introducerade Sanger och kollegor en metod för att dechiffrera DNA:s primära struktur , även känd som " Sanger-metoden ", baserad på den enzymatiska syntesen av en mycket radioaktiv komplementär DNA-sekvens på det enkelsträngade DNA:t av intresse som mall. [31] [34] Ett stort genombrott uppnåddes eftersom metoden möjliggjorde snabb och exakt sekvensering av långa DNA-sekvenser. Denna upptäckt gav Sanger hans andra Nobelpris i kemi 1980, som han delade med Walter Gilbert och Paul Berg . [35] Den nya metoden användes av Sanger och kollegor för att sekvensera humant mitokondrie-DNA (16 569 baspar) [36] och bakteriofag λ (48 502 baspar). [37] Sangers metod användes så småningom för att sekvensera hela det mänskliga genomet. [38]
Under F. Sangers karriär arbetade mer än tio doktorander under hans handledning, varav två också belönades med Nobelpriset. Hans första doktorand var Rodney Porter , som gick med i forskargruppen 1947. [33] Senare, 1972, delade Porter Nobelpriset i fysiologi eller medicin med Gerald Edelman för hans arbete med antikropparnas kemiska struktur . [39] Elizabeth Blackburn gick vidare till forskarskolan och arbetade i Sangers laboratorium från 1971 till 1974. [ 33 ] [ 40] telomerer och telomeras . [41]
1983, vid 65 års ålder, gick Sanger i pension och återvände till sitt hem i Sopham Bulback (Cambridgeshire). Forskaren gillade att tillbringa sin tid med att arbeta i trädgården i sitt hus. [33]
1992 undertecknade han manifestet " Varning av världens vetenskapsmän till mänskligheten " [42] .
1992 grundade Wellcome Trust och Medical Research Council Sanger Center (numera Sanger Institute), uppkallat efter honom. Institutet ligger på Wellcome Trust Genome Campus nära Hinkston, bara några kilometer från Sangers hem. Han gick med på att döpa centret efter sig när han tillfrågades av grundaren John Sulston, men varnade: "Det är bättre att det är bra . "
Sanger sa att han inte hittade några bevis för Guds existens, så han blev en agnostiker [44] . I en intervju publicerad i tidningen Times 2000 sa Sanger: "Min far var en engagerad kväkare och jag fostrades upp som kväkare, och sanningen är mycket viktig för dem. Jag har gått bort från dessa övertygelser – det är uppenbart att någon letar efter sanningen, men detta kräver bevis. Även om jag ville tro på Gud skulle det vara väldigt svårt. Jag skulle behöva se bevisen." [45] .
Han tackade nej till ett erbjudande om att bli riddare eftersom han inte ville bli tilltalad som "sir": "Riddarskapet gör dig annorlunda, eller hur, och jag vill inte vara annorlunda." 1986 valdes han in i Order of Merit, som endast kan ha 24 levande medlemmar [46] [44] [45] .
2007 fick British Biochemical Society ett anslag från Wellcome Trust för att katalogisera och bevara 35 laboratorietidskrifter där Sanger registrerade sin forskning från 1944 till 1983. [47] .
Sanger dog i sömnen på Addenbrooks Hospital i Cambridge den 19 november 2013 [48] [49]
Från och med 2022 är Sanger en av endast två vetenskapsmän som har tilldelats Nobelpriset i kemi två gånger (tillsammans med Barry Sharpless ), och en av fem två gånger Nobelpristagare, tillsammans med Marie Curie ( fysik , 1903 och kemi , 1911) , Linus Pauling (kemi, 1954 och fredspris , 1962), John Bardeen (två gånger fysik, 1956 och 1972) och Sharpless (2001 och 2022) [50] .
1992 grundades Sanger Research Center (nu Sanger Institute ) av Wellcome Trust och British Medical Research Council , uppkallat efter vetenskapsmannen. [52] Institutet ligger nära Hinkston, Cambridgeshire , bara några kilometer från Sangers hem. Den öppnades personligen av Senger den 4 oktober 1993, med en personal på mindre än 50 personer, och har fortsatt att spela en ledande roll inom forskning om det mänskliga genomet och andra organismer. För närvarande har institutet mer än 900 anställda och är ett av de största genomiska forskningscentra i världen.
1940 gifte Sanger sig med Margaret Joan Howe. Familjen fick tre barn - Robin (född 1943), Peter (född 1946) och Sally Joan (född 1960). [6] Enligt vetenskapsmannen hjälpte hans fru honom "i hans arbete mer än någon annan, och bibehöll en fridfull och lycklig familjehärd." [48]
Sangers far konverterade till kväkerismen kort efter att båda hans söner föddes och uppfostrade barnen i den tron, även om Sangers mor inte var kväkare. [7]
Sanger sa att han inte hittade några bevis för Guds existens, så han blev agnostiker. [53] I en intervju med The Times 2000 , uttalade han: "Min far var en engagerad kväkare och jag fostrades upp som kväkare, och sanningen är mycket viktig för dem. Jag har avvikit från denna tro. Uppenbarligen letar hon efter sanningen, men hon kräver också bekräftelse på sanningen. Även om jag ville tro på Gud skulle det vara väldigt svårt för mig. Jag behöver bekräftelse på dess existens." [54]
![]() | ||||
---|---|---|---|---|
Ordböcker och uppslagsverk | ||||
Släktforskning och nekropol | ||||
|
i kemi 1951-1975 | Nobelpristagare|
---|---|
| |
|
i kemi 1976-2000 | Nobelpristagare|
---|---|
| |
|