Sydney Brenner 5.április 2019-én, 92 éves korában halt meg. Hírneve három olyan területből származott, amelyekben szokatlan intellektuális élénkséggel működött. Az első az ő előrelátó ötletei és áttörő kísérletei voltak, amelyek meghatározták a DNS genetikai kódját, és azt, hogy a benne lévő információ hogyan kerül a fehérjékbe. Másodszor, egy későbbi karrierje során kifejlesztett egy modellszervezetet, a kerekféreg Caenorhabditis elegans-t, annak meghatározására, hogy egy állat sejtjei egyenként leereszkednek-e a növekvő specializáció útján. Utolsó volt a csábító készség, mint egy szellemi mesterlövész, gyakran meglepő kollégái a közvetlenség az ő “take” a probléma, még azok is némileg túl a ken. Mindig nagyon gyors volt a lényegre, és azonnal bölcs választ adott.

Sydney Brenner, 1927-2019. Kép jóvoltából Science Photo Library / James King-Holmes.

annak ellenére, hogy Brenner karrierjének nagy része a génről szólt, hangsúlyozni kell, hogy kezdettől fogva lelkes biológus volt. Mint egy egyetemi a University of Witwatersrand, Dél-Afrika legjobb Egyetem, ő tévedt a premedical tanterv és lett ügyes nézi a különböző protozoonok és tenyésztés őket a laboratóriumban. A meiózis iránt is lelkes volt, és rövid jelentést írt a Nature-ben a multipoláris orsók magas gyakoriságáról, egy biológiai furcsaságról, amelyet a dél-afrikai ugrócs, az Elephantulus spermájában talált (1). Ebben a korai szakaszban a kromoszómák és a gének meghódították, majd Cyril Hinshelwood publikációit olvasta Oxfordban, vegyészből bakteriológus lett. Ösztöndíjat nyert Oxfordba, Hinshelwooddal volt az, hogy Brenner elbűvölése a gén iránt teljes cselekvéssé katalizálódott. Ott fontos munkát végzett azzal kapcsolatban, hogy a fágok átmeneti nyugalmi állapotba kerülhetnek. Valószínűnek tűnik, hogy e kísérletek során észrevette, hogy a DNS lehet aktív vagy csendes, ez a fogalom másutt felmerült, de valószínűleg ez volt az első intimációja.

lehet, hogy Brenner folytatta a bakteriális vírusokkal való munkát, egy olyan területet, amelyet az egykori fizikus Max Delbruck forradalmasított, vagy talán visszatért szeretett protozoonjaihoz. De valami más történt: egy látogató érkezett.

egy tudós, Jack Dunitz Caltech-ből jött Oxfordba. A fehérje szerkezetének szakértője volt, és mivel erőssége a kristályos fehérjék Röntgendiffrakciójának módszere volt, történetesen nagyon ráhangolódott James Watson és Francis Crick Cambridge-i munkájára is. Dunitz elvitte Brennert Cambridge-be, hogy megnézze a kettős spirált, amit Watson és Crick talált ki. Brenner karrierjének ezt a pillanatát a történészek nem mindig közvetítették megfelelően, de úgy gondolom, hogy hatalmas volt.

természetesen ennek a Cambridge-i utazásnak volt egy második hatása is, amely szintén erőteljesen katalitikus és tartós volt: Sydney és Francis Crick találkozott. Sokat írtak évtizedeken át tartó rezonanciájuk intellektuális intenzitásáról, és ha lenne egy kívánságom, hogy egy angyal szálljon le és ajánljon fel nekem, az az lenne, ha egy légy lett volna az iroda falán, amelyen osztoztak.

a kettős spirál elkészült, de mi a következő lépés? Az egyik projektben Mahlon Hoagland, a transzfer RNS kódfelfedezője vett részt, amelyet Crick megjósolt, de úgy gondolta, hogy csak három nukleotid hosszúnak kell lennie (oké . . . egy zseni lehet le a 25. számú és megússza). A transzfer RNS-ek olyan kis molekulák, amelyek a DNS-kódolást fehérjévé alakítják azáltal, hogy mindegyikük egyesével csatlakozik egy adott aminosavhoz, a fehérje építőköveihez, és belép a fehérjeszintézis gépébe. Hoagland és Crick a Cambridge-i Molteno Intézet tetőtéri laboratóriumában dolgoztak, patkánymájat őrölve, hogy megkeressék azokat az enzimeket, amelyek az adenozin–5′ – trifoszfát-aktivált aminosavakat a transzfer RNS-re kapcsolják. Teljes csőd volt. Sydney figyelte ezt, és úgy gondolta, hogy a jobb megközelítés a genetika. Ennek megfigyelése, azt hiszem, ismét egyike volt azoknak a tevékenységeknek a saját laboratóriumán kívül, amelyeket éles szemmel figyelt, mind reményteljes, mind szkeptikus szemmel. Ebben a konkrét esetben, táplálta alkotmányos tehetségét, hogy ” más utat találjon.

ami talán az egyik legelegánsabb kísérletsorozat, amit valaha végeztek a molekuláris biológiában, és sokkal elegánsabb, mint az agyi előjáték és tervezés, mint a kettős spirál felfedezése, Brenner Crickkel együttműködve felfedezte, hogy a DNS négy betűje—A, C, G és T—halmazokban “olvasható”. Brenner és Crick megfigyelték, hogy ez hogyan befolyásolja az e gén által kódolt fehérjét. Ennek a kísérletsorozatnak az elképesztő erejét növelte az a tény, hogy Brenner korábban végzett egy elemzést, amely meggyőzte őt arról, hogy bármi is legyen ez a genetikai kód, a fehérje lineáris szekvenciájában az egyes aminosavakat meghatározó betűk nem lehetnek átfedésben bármilyen számú betű határozza meg a 20 aminosav egyikét (2). Honnan szerezte ezt? Megvizsgálta az akkor rendelkezésre álló korlátozott aminosav-szekvenciákat, és ügyesen felismerte, hogy ugyanazon két aminosav egymás után megjelenő gyakorisága túl alacsony ahhoz, hogy egy “átfedő kóddal” magyarázható legyen, amelyben például a lizint kódoló (akkor hipotetikus) DNS-betűknek (ezt később fedezték fel) lizin-lizint kell adniuk, amikor négy A van a sorban a DNS-ben. Ismeretelméleti szempontból ebben a betekintésben Brenner elősegítette azt az elképzelést, hogy bárhogy is sikerült elérni, van valami “kolineáris” a DNS-ben lévő betűk sorrendje és a kódolt fehérje között, ahogy Charles Yanosfsky előzetes kísérletei megjósolták.

minden évben, amikor a genetikai kódpapírt (3) tanítom, attól tartok, hogy a diákok nem “kapják meg.”De igen, és ezt jó látni. Érzékelik a dialektikus konstrukciót, és talán azt is érzékelik, hogy ez vagy annak egy része hiányzik az összes modern kori papírból, amelyet olvasásra rendeltek. És ezeken az órákon mindig mást mondok. A szerzők “elárulták”, hogy kísérleteik nem igazán bizonyították, hogy a kódnak három betűje van, megemlítve, hogy ez lehet hextet-kód, vagy elvileg bármely három tényezőn alapuló kód. A diákok is szeretik ezt, és olyanokat mondanak, mint ” Wow, nagyon okosak voltak.”Brenner annyi mindent hagyott ránk, mint ez.

de ezen a ponton Brenner még nem fejezte be a genetikai kódot. További tanulmányokban megerősítette, hogy a kód a gén és a fehérje közötti kollinearitásként nyilvánul meg (4). De ez még mindig nem volt elég agilis elméjéhez. Ezután három úgynevezett nonszensz elemet fedezett fel a kódban, amelyek a fehérjeszintézis megszűnését okozzák, és feltárta, hogyan ellensúlyozzák nemkívánatos hatásukat (5).

Mindezek után egy olyan szokatlan elme, mint Sydney Brenner, nem lépett sebességtartó automatába. Meglepő módon ugyanakkor, amikor Crickkel dolgozott a genetikai kódon, ő és munkatársai együtt fedezték fel a messenger RNS-t (6). Ez egy újabb Sydney Brenner tour de force volt. Érezte, hogy a baktériumok vírus általi fertőzése, amelyről ismert, hogy a gazdasejt RNS-szintézisének leállítását eredményezi, lehetőséget ad arra, hogy így “lássa” a vírus által termelt RNS-t. Megfontoltan kiválasztott kísérleti körülmények között egy RNS-faj valóban feltárta magát, és teljesítette a régóta keresett “messenger” RNS összes előre jelzett tulajdonságát. Ez a nagy kísérlet is részesült Mathew Meselson a Caltech, és Francois Jacob látogató ott Párizs, Franciaország. De a rekord azt mutatja, hogy Brenner volt az inspiráció (7).

ekkorra Brenner legendává vált, és több tucat posztdoktori került be a Cambridge-i Egyetem Molekuláris Biológiai laboratóriumába. A molekuláris biológia e megszentelt csarnoka maga is legenda (8), és Sydney tette ezt a genetikai oldalon, míg Max Perutz és John Kendrew a strukturális biológiában. Az amerikai posztdoktorok közül sokan az RNS-en (9) akartak dolgozni, de az 1960-as évek végére néhány látogató érezte, hogy Sydney valami új felé halad, és átállt a projektjeikre. Mi volt az?

a gén jó volt Brennernek, és jó volt a megértésében. De emlékezzünk a kezdeteire. Biológia qua biológia. Tehát valamikor 1965 körül kezdett visszatérni ezekhez a gyökerekhez. Olyan közeli kollégák befolyásolták, mint Lewis Wolpert és Peter Lawrence, valamint Francis Crick, akik mindannyian lelkesedtek az elképzelés iránt, hogy az embrionális fejlődés és a sejtek differenciálódása kémiai gradiensekkel magyarázható. Ez nem volt egy új ötlet, de Wolpert volt egy különleges trükk, amely a probléma a modern értelemben, és ő és Brenner úgy tűnt, hogy rezonál.

ebben az időben Brenner elindult egy olyan időszakra, amikor szüntelenül olvasott sok állatról, azon gondolkodva, hogy melyik alkalmas lehet a támadásra, nem kevesebb, mint az embrió fejlődése és felnőttként a funkciók repertoárja. Hogyan jött egy fonálféreg féreg tele van a bizonyító szellemi gazdagság, hogy volt az ő m hektoliter. Olyan lényt akart, amely összetett viselkedéssel rendelkezik (azaz agya van), és így reagál a tapasztalatokra. Azt akarta, hogy tenyészthető legyen, és elég kicsi legyen ahhoz, hogy mikroszkópos vizsgálatot végezzen. Mohón olvasott, és sok organizmuson átszitálta a pluszokat és a mínuszokat. Ezután a C. elegans mellett döntött, egy földi talajrés féreg. Kollégája, John Sulston, nyomon követte a sejtvonalakat a megtermékenyített petesejttől a felnőttig, csoportjának mások pedig hamarosan ezt tették a csírasejtek leszármazása érdekében. Ez a monumentális eredmény Szent Grál volt az embriológia tudományában több mint egy évszázada, frusztráló kihívása nem mást, mint Thomas Hunt Morgant arra késztette, hogy lemondjon a tengeri embriókról, mint kezelhetetlenekről és a gyümölcslégyre költözzön.

a transzformatív hatású C. elegans program elindításáért Brennert végül Nobel-díjjal ismerték el. Miért nem kapta meg ezt a díjat korábban, hosszú és érdekes történet.

Sydney Brenner minden beszámolója megemlíti rendkívül mozgékony humorérzékét. Nem fogom elmondani a sok viccet, amelyet mindannyian élveztünk az évek során, akár a gyűléseken, akár a bárban, hanem egyszerűen azt mondom, hogy szerintem ez tükrözte a nem mindennapi ügyesség intellektuális érzékét, amely összhangban volt a csodálatos elme neuronális folyosóin végzett nagy arborizációval, és amely az ő zsenialitását alkotja.

a géniuszt legjobban az analógiák felismerésének képességeként lehet meghatározni. Sydney Brennernek volt ez, és erősebb dózisa volt, mint bármelyik tudósnak, akit ismerek. A hasonlók nem jönnek egyhamar. Sokkal tartozunk neki. Ki fog most piszkálni minket hibás logika miatt, vagy fordítva, arra bátorít minket, hogy folytassuk és gondolkodjunk a dobozon kívül, amikor az ötletünk kudarcra van ítélve? Mi lehetne nagyobb örökség bárki számára?

lábjegyzetek

  • ↵1 e-mail: thoru.pederson{at}umassmed.edu.
  • szerző hozzájárulások: T. P. írta a papírt.

  • a szerző kijelenti, hogy nincs összeférhetetlenség.

megjelent a PNAS licenc alatt.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.