Orgel, Leslie Ilizer

Leslie Orgel
engelsk  Leslie Orgel
Födelsedatum 12 januari 1927( 1927-01-12 )
Födelseort
Dödsdatum 27 oktober 2007 (80 år)( 2007-10-27 )
En plats för döden
Land  Storbritannien
Arbetsplats
Alma mater
Utmärkelser och priser medlem av Royal Society of London medalj uppkallad efter Oparin [d] ( 1993 ) Edward Harrison Memorial Prize [d] ( 1956 ) medlem av American Academy of Arts and Sciences Guggenheim Fellowship

Leslie Ileazer Orgel ( eng.  Leslie Еleazer Orgel ; 12 januari 1927 - 27 oktober 2007 ) var en brittisk kemist . Känd för sitt arbete inom teoretisk kemi och studiet av problemet med livets ursprung på jorden.

Biografi

Leslie Orgel föddes den 12 januari 1927 i London. Efter examen från Lady Alice Owens School gick han in på Oxford University, där han på allvar började studera kemi. 1948 tog han examen från universitetet med en kandidatexamen i kemi. Från 1951 till 1953 arbetade han som forskare vid Magdalens högskola, där han gjorde forskningsarbete för en magisterexamen, vilket resulterade i hans första publikation om en semi-empirisk beräkning av dipolmomentet för konjugerade heterocykliska molekyler. Från 1954 till 1955 var han postdoktor vid California Institute of Technology under Linus Pauling . Medan han arbetade där blev han nära Alexander Rich och James Watson , som i hög grad påverkade utvecklingen av hans intressen och senare karriär. Efter att ha avslutat sin doktorsexamen återvände Orgel till Storbritannien för att tillträda tjänsten som assisterande direktör vid institutionen för teoretisk kemi vid University of Cambridge. Forskarens vetenskapliga intressen flyttade gradvis från fältet teoretisk oorganisk kemi till fältet biokemi, och 1964 flyttade Orgel slutligen till USA och började forska om problemet med abiogenes vid Jonas Salk Institute for Biological Studies. Han arbetade vid detta institut till slutet av sitt liv. Han dog den 27 oktober 2007 av cancer i bukspottkörteln [1] .

Vetenskaplig forskning

De första verken av Leslie Orgel var forskning inom området teoretisk oorganisk kemi.

Hans första publikation [2] ( 1951 ), ägnad åt den semi-empiriska beräkningen av dipolmomentet för konjugerade heterocykliska molekyler, betraktas nu endast ur synvinkeln av historiskt intresse. Följande arbete [3] , skrivet 1952 i samarbete med Jack Dunitz, där stabiliteten av ferrocen förklaras i termer av orbital interaktion , anses dock vara en mycket anmärkningsvärd prestation av vetenskapsmannen. Det är intressant att notera att Orgel faktiskt förutspådde existensen av dibensenkrom och bis(cyklobutadienyl)nickel, övertygad om att hans överväganden kunde tillämpas på dessa hypotetiska molekyler. Men på medförfattarens insisterande publicerades inte dessa djärva överväganden. Och först 1956 publicerades Orgels artikel [4] som ägnas åt möjligheten av att det finns stabila cyklobutadienylkomplex av övergångsmetaller. 1959 erhölls bis(cyklobutadienyl)nickel med den förutsagda strukturen.

1957 , i sin artikel "Jonkompression och rubinens färg" [ 5] förklarade han varför rubinen är röd. Problemets icke-trivialitet var att rubin är korund (Al 2 O 3 ), där en del av Al 3+ -jonerna (mindre än 5%) ersätts med Cr 3+ -joner . Samtidigt är korund själv färglös, kromoxid Cr 2 O 3 , liknande struktur, har en grön färg som är karakteristisk för Cr 3+ -jonen i en oktaedrisk syremiljö. Dessutom har starkt substituerad aluminiumoxid (mer än 8% Cr) också en grön färg. Och ändå är rubiner röda. Orgel noterade att vid låga substitutionsgrader ändras kristallgitterparametern för korund nästan inte, därför "kläms" Cr 3+ -joner (som själva har en radie som är större än aluminiumjonernas) av kristallgittret, dvs. , minskas avstånden mellan kromjoner och syre. Och sedan beräknade han att en sådan minskning av avstånden skulle flytta absorptionsbandet för kromjoner från 16000 cm -1 (grön färg) till 19100 cm -1 (röd färg), vilket faktiskt observeras. Samma år publicerades Orgels verk, som förklarade bildandet av normala och omvända spineller utifrån teorin om kristallfältet och minskningen av symmetrin hos vissa spineller på grund av Jahn-Teller-effekten . [6] [7]

Orgels intresse för biokemi började ta form i mitten av 1950-talet när han var postdoktor vid California Institute of Technology. Där träffade han James Watson och Francis Crick och blev en av de första forskarna som fick möjlighet att testa styrkan hos den dubbelsträngade modellen av DNA :s struktur .

1964 flyttade Orgel slutligen till USA och koncentrerade alla sina ansträngningar på att studera problemet med livets ursprung på jorden. Hans uppmärksamhet drogs särskilt till ribonukleinsyror , eftersom det redan vid den tiden var känt att de är både bärare och sändare av genetisk information. Ett allvarligt resultat av hans forskning inom detta område var år 1968 [8] , där en hypotes lades fram att livet på den tidiga jorden uteslutande kunde representeras av ribonukleinsyror, som både lagrade genetisk information och kunde oberoende (utan deltagande av proteiner) replikering. Denna hypotes utarbetades på allvar av Orgel, formulerades slutligen i Walter Gilberts arbete och kallas nu för " RNA World Hypothesis ".

Verifieringen av denna hypotes bestämde riktningen för Orgels fortsatta vetenskapliga verksamhet. Han satte sig i uppgift att testa möjligheten av abiogen syntes av nukleotider , möjligheten av deras spontana kombination till polynukleotider och förmågan hos polynukleotider att initiera syntesen av komplementära par utan deltagande av proteiner .

Med utgångspunkt i Joan Oros arbete från 1961 , som visade att adenin kunde syntetiseras från ammoniak och cyanvätesyra under prebiotiska förhållanden, föreslog Orgel en mekanism för att förklara hur dessa reaktanter kunde samkoncentrera sig på den tidiga jorden och producera adenin i stora mängder. Han föreslog också flera möjliga scheman för syntes av andra nukleinbaser och visade möjligheten av deras spontana kombination med ribos och ribosylfosfater. [9]

Sedan visade Orgel att försyntetiserat RNA är kapabelt att syntetisera sitt komplementära par genom mallmekanismen när den placeras i en lösning av aktiverade mononukleotider. I detta fall visade sig utbytet av den önskade produkten vara lågt, och ett stort antal isomera produkter bildades.

Vid den tiden var ribozymer ännu inte kända, men Orgel trodde att om under sådana processer bildandet av RNA som kan katalysera sin egen replikation inträffar, kan dess mängd bli dominerande. Denna princip (i huvudsak en abiogen analog av darwinistiskt naturligt urval ) är grundläggande för RNA-världshypotesen.

I den fortsatta vetenskapliga verksamheten av Orgel kan två huvudriktningar urskiljas.

Den första var relaterad till sökandet efter bevis för det naturliga urvalets universalitet och tillämpningen av denna princip på kemiska processer. I denna riktning har Ordzhelas vetenskapliga grupp nått viss framgång. Gruppen replikerade bakteriofag Qβ in vitro med hjälp av enzymet Qβ-replikas i närvaro av etidiumbromid  , en förening som undertrycker virusreplikation genom att störa dess RNA-struktur. Som ett resultat, efter en tid av "provrörsutveckling", erhölls en virusstam som var mer resistent mot etidiumbromid än den ursprungliga [10] .

Den andra riktningen bestod i att lösa de problem som Orgels tidigare upptäckter ställde upp. De viktigaste var förklaringen av enantioselektivitet under abiogenes och anledningarna till att nukleotidanaloger, som också kunde bildas på protoplaneten, kasserades under molekylär evolution. [11] Forskning i denna riktning fortsätter i olika laboratorier till denna dag.

Stora verk

Leslie Orgel var känd för sin höga vetenskapliga produktivitet. Vid 35 års ålder hade han nästan hundra publicerade verk av olika slag, skrivna av honom själv eller i samarbete. Följande monografier gav honom den största populariteten:

Heder och utmärkelser

Fördelarna med Orgel uppskattades mycket av forskarsamhällena på båda sidor om Atlanten. 1957 fick han Harrison-priset för sitt arbete inom oorganisk kemi. 1962 valdes han till Fellow i Royal Society of London for the Advancement of Natural Knowledge .

I USA tilldelades Orgel ett Guggenheim Fellowship 1971, ett Evans-pris 1975 och Harold Urey-medaljen International Society for the Study of the Origin of Life on Earth 1993. 1990 valdes Orgel in i US National Academy of Sciences .

Personligt liv och hobbyer

Leslie Orgel bodde i 57 år med sin fru, Alice Orgel (Levinson). Tre barn föddes i deras familj: Vivienne, Richard och Robert.

Orgel har varit en samlare hela sitt liv. Han samlade på mattor, böcker, prydnadsföremål och franska viner.

Intressanta fakta

Anteckningar

  1. ↑ Dunitz, Jack D.; Joyce, Gerald F. (2013-12-01). "Leslie Eleazer Orgel. 12 januari 1927 - 27 oktober 2007" Arkiverad 21 november 2016 på Wayback Machine Biografiska memoarer av Fellows of the Royal Society . 59 : 277-289. doi: 10.1098/rsbm.2013.0002 Arkiverad 21 november 2016 på Wayback Machine . ISSN 0080-4606 Arkiverad 8 november 2016 på Wayback Machine
  2. ↑ LE Orgel, FL Cottrell, W. Dick & LE Sutton Beräkningen av de elektriska dipolmomenten för vissa konjugerade heterocykliska föreningar // Trans. Faraday Soc , 1951, v. 47 , sid. 113–119. DOI: 10.1039/TF9514700113 Arkiverad 30 november 2016 på Wayback Machine
  3. ↑ LE Orgel, JD Dunitz Bis-cyclopentadienyl iron: a molecular sandwich // Nature , 1953, v. 171 , 121-122. DOI: 10.1038/171121a0 Arkiverad 3 augusti 2016 på Wayback Machine
  4. ↑ LE Orgel, HC Longuet-Higgins Den möjliga förekomsten av övergångsmetallkomplex av cyklobutadien // J. Chem. soc. 1956, sid. 1969–1972 DOI: 10.1039/JR9560001969 Arkiverad 30 november 2016 på Wayback Machine
  5. ↑ LE Orgel Jonkompression och färgen på rubin // Nature , 1957, v. 179 , sid. 1348. DOI: 10.1038/1791348a0
  6. ↑ LE Orgel, JD Dunitz Elektroniska egenskaper hos övergångsmetalloxider. I. Förvrängningar från kubisk symmetri // J. Phys. Chem. Solids , 1957, v. 3 , sid. 20–29. DOI: 10.1016/0022-3697(57)90043-4
  7. ↑ LE Orgel, JD Dunitz Elektroniska egenskaper hos övergångsmetalloxider. II. Katjonfördelning mellan oktaedriska och tetraedriska platser // J. Phys. Chem. Solids , 1957, v. 3 , sid. 318–323. DOI: 10.1016/0022-3697(57)90035-5
  8. ↑ LE Orgel Utveckling av den genetiska apparaten // J. Mol. Biol. 1968, v. 38 , sid. 381–393. DOI: 10.1016/0022-2836(68)90393-8
  9. ↑ L.E. Orgel, R.A. Sanchez Studier i prebiotisk syntes. V. Syntes och fotoanomerisering av pyrimidinnukleosider // J. Mol. Biol. 1970, v. 47 , sid. 531–543. DOI: 10.1016/0022-2836(70)90320-7
  10. ↑ LE Orgel, R. Saffhill, H. Schneider-Bernloehr & S. Spiegelman In vitro-selektion av bakteriofag Qβ-ribonukleinsyravarianter som är resistenta mot etidiumbromid // J. Mol. Biol. 1970, v. 51 , sid. 531–539. DOI: 10.1016/0022-2836(70)90006-9
  11. ↑ L.E. Orgel, G.F. Joyce, G.M. Visser, C.A. A. van Boeckel, JH van Boom & J. van Westrenen Chiralt urval i poly(C)-riktad syntes av oligo(G) // Nature , 1984, v. 310 , sid. 602–604. DOI: 10.1038/310602a0 Arkiverad 16 september 2016 på Wayback Machine

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Tematiska platser
Ordböcker och uppslagsverk