Sydney Brenner døde den 5. April 2019, 92 år gammel. Hans berømmelse oppsto fra tre domener der han opererte med uvanlig intellektuell livfullhet. Først var hans prescient ideer og gjennombrudd eksperimenter som definerte DNA genetisk kode og hvordan informasjonen den inneholder overføres til proteiner. For det andre, i en senere karriere, utviklet han en modellorganisme, rundorm Caenorhabditis elegans, for å bestemme hvordan cellene til et dyr faller ned, en etter en, langs veier med økende spesialisering. Sist var hans forførende dyktighet som en intellektuell skarpskytter, ofte overraskende kolleger ved umiddelbarhet av hans «ta» av et problem, selv de noe utover hans ken. Han var alltid veldig rask til kjernepunktet og øyeblikkelig med et klokt svar.

Sydney Brenner, 1927-2019. Bilde gjengitt med tillatelse Fra Science Photo Library / James King-Holmes.

Selv om Det meste av Brenners karriere handlet om genet, må det understrekes at Han var en ivrig biolog fra starten av. Som en bachelor ved University Of Witwatersrand, Sør-Afrikas topp universitet, gikk han bort fra sin premedical læreplan og ble flink til å se på ulike protozoer og dyrke dem i laboratoriet. Han ble også opptatt av meiose og skrev en kort rapport I Nature om den høye frekvensen av multipolære spindler, en biologisk oddity han fant i sæden Til Den Sørafrikanske hoppespissen, Elephantulus (1). Fengslet av kromosomer og gener på dette tidlige stadiet, han deretter lese publikasjoner Av Cyril Hinshelwood Ved Oxford, en kjemiker slått bakteriolog. Å vinne et stipend for Å delta På Oxford, Var Det Med Hinshelwood At Brenners fascinasjon med genet ble katalysert til full handling. Der gjorde han viktig arbeid på hvordan fag kan gå inn i forbigående dvalemodus. DET virker sannsynlig at VED å gjøre disse forsøkene kom HAN til å oppleve AT DNA kan være aktivt eller stille, et konsept som hadde oppstått andre steder, men dette var sannsynligvis hans første antydning.

Brenner kan ha fortsatt å jobbe med bakterielle virus, et felt som ble revolusjonert på den tiden Av Den tidligere fysikeren Max Delbruck, eller han kan ha gått tilbake til sin elskede protozoer. Men noe annet skjedde: en besøkende kom.

en forsker Ved Navn Jack Dunitz fra Caltech kom til Oxford. Han var ekspert på proteinstruktur, og fordi hans forte var metoden For røntgendiffraksjon av krystalliserte proteiner, skjedde han også å være veldig innstilt På Det pågående arbeidet Til James Watson og Francis Crick i Cambridge. Dunitz tok Brenner Til Cambridge for å se den doble helixen Som Watson og Crick hadde kommet opp med. Dette øyeblikket I Brenners karriere har ikke alltid vært tilstrekkelig formidlet av historikere, men jeg tror det var stort.

selvfølgelig hadde den turen opp Til Cambridge en annen innvirkning som også var kraftig katalytisk og varig: Sydney og Francis Crick møtte. Mye har blitt skrevet om den intellektuelle intensiteten i deres tiår lange resonans, og hvis jeg skulle ha et ønske om at en engel kunne komme ned og tilby meg, ville det være å ha vært en flue på veggen av kontoret som de delte.

den doble helixen ble gjort,men hva neste? Ett prosjekt involverte Mahlon Hoagland, kodeoppdageren av overførings-RNA, som Crick hadde spådd, men trodde kanskje bare måtte være tre nukleotider lange (ok . . . et geni kan være av med ∼25 og komme unna med det). Transfer Rna er små molekyler som oversetter DNA-koding til protein ved hver av DEM som forbinder til og bringer inn i proteinsyntesemaskinen en bestemt aminosyre, byggesteinene av protein, en etter en. Hoagland og Crick jobbet bort i et loftslaboratorium Ved Molteno Institute I Cambridge, slipe opp rottelever for å søke enzymer som kroker adenosin 5 ‘ – trifosfataktiverte aminosyrer på overførings-RNA. Det var en komplett byste. Sydney så på dette og trodde at den bedre tilnærmingen var genetikk. Hans observasjon av dette var, tror jeg, igjen en av de aktivitetene utenfor sitt eget laboratorium som han overvåket med et skarpt øye, både håpefullt og skeptisk. I dette tilfellet, det drevet hans konstitusjonelle talent for «å finne en annen måte.»

I det som kanskje er en av de mest elegante eksperimentene som noen gang er utført i molekylærbiologi, og langt mer elegant som cerebral forspill og design enn oppdagelsen av dobbeltspiralen, Oppdaget Brenner, som jobbet med Crick, at DE fire bokstavene I DNA—A, C, G og T—er» lest » i sett. Brenner og Crick observert hvordan dette påvirket det resulterende proteinet kodet av dette genet. Den forbløffende kraften i denne serien av eksperimenter ble styrket av Det faktum At Brenner tidligere hadde gjennomført en analyse som overbeviste Ham om at uansett hva denne genetiske koden var, kunne bokstavene som spesifiserte hver aminosyre i et proteins lineære sekvens ikke overlappe uansett antall bokstaver som spesifiserte en av de 20 aminosyrene(2). Hvordan fikk han dette? Han så på de begrensede aminosyresekvensene da han var til stede og anerkjente astutely at frekvensen av de samme to aminosyrene som opptrer etter hverandre, var for lav til å bli forklart av en «overlappende kode» der for eksempel DE (så hypotetiske) DNA-bokstavene AAA som koder for lysin (dette oppdaget senere) skulle gi lysin-lysin når det er fire A på rad i DNA. Fra et epistemologisk perspektiv, I denne innsikten, Brenner hadde hjulpet fremme konseptet om at men det ble oppnådd, det var noe «colinear» mellom sekvensen av bokstaver I DNA og de i kodet protein, som prescient eksperimenter Av Charles Yanosfsky hadde spådd.

Hvert år, når jeg underviser i det genetiske kodepapiret (3), er jeg bekymret for at studentene ikke vil » få det.»Men de gjør det, og det er flott å se. De fornemmer den dialektiske konstruksjonen, og kanskje føler de også at dette, eller noe av det, mangler fra alle moderne tidsskrifter de er tildelt å lese. Og i disse klassene gjør jeg alltid et annet poeng. Forfatterne «fessed opp» at deres eksperimenter ikke hadde bevist at koden har tre bokstaver, og nevner at det kunne være en hextet-kode eller i prinsippet en basert på en faktor på tre. Elevene liker dette også, og si ting som «Wow, de var veldig smart.»Brenner har forlatt oss så mange ting som dette.

Men På dette tidspunktet Var Brenner ikke ferdig med den genetiske koden. I videre studier bekreftet han at koden var åpenbar som en kollinearitet mellom genet og proteinet (4). Men det var fortsatt ikke nok for hans smidige sinn. Han fortsatte med å oppdage tre såkalte nonsenselementer i koden som forårsaker opphør av proteinsyntese og avslørte hvordan deres uønskede handling er kompensert (5).

etter alt dette gikk et sinn så uvanlig Som Sydney Brenner ikke inn i cruise control. Utrolig, samtidig jobbet Han med Crick på den genetiske koden, han og samarbeidspartnere codiscovered messenger RNA (6). Dette var En Annen Sydney Brenner tour de force. Han følte at infeksjon av bakterier av et virus, kjent for å resultere i en nedleggelse av vertscellens RNA-syntese, ville ha råd til en mulighet til dermed å «se» det virusproduserte RNA. Under judiciously utvalgte eksperimentelle forhold avslørte en RNA-art seg selv og oppfylte alle de forutsagte egenskapene til det lenge søkte» messenger » RNA. Dette store eksperimentet også dratt Nytte Av Mathew Meselson På Caltech, Og Fra Francois Jacob besøker det Fra Paris, Frankrike. Men rekorden viser At Brenner var inspirasjonen (7).

På denne tiden Hadde Brenner blitt en legende og dusinvis av postdoktorer oversvømmet Inn I Laboratoriet For Molekylærbiologi ved University Of Cambridge. Denne hellige hall of molecular biology er selv legende (8), Og Sydney gjorde Det så på genetikk siden, Mens Max Perutz og John Kendrew gjorde det i strukturbiologi. Mange av de Amerikanske postdoktorene som kom ønsket å jobbe MED RNA (9), men på slutten av 1960-tallet opplevde Noen Av disse besøkende At Sydney var på noe nytt og byttet sine prosjekter. Hva var det?

genet hadde vært godt Mot Brenner, og han hadde vært godt mot dets forståelse. Men la oss huske hans begynnelse. Biologi qua biologi. Så, en gang rundt 1965, begynte han å vende tilbake til disse røttene. Han ble påvirket av nærliggende kolleger Som Lewis Wolpert Og Peter Lawrence, Samt Francis Crick, som alle ble opptatt av tanken om at embryonisk utvikling og celledifferensiering kan forklares av kjemiske gradienter. Dette var ikke en ny ide, Men Wolpert hadde en spesiell evne til å si problemet i moderne termer, og han og Brenner syntes å resonere.

På denne tiden satte Brenner ut på en periode med uopphørlig lesing om mange dyr, og tenkte på hvilke som kan være egnet for et angrep på intet mindre enn hvordan embryoet utvikler seg og som voksen utfører sitt repertoar av funksjoner. Hvordan han kom til en nematode orm er full av probative intellektuell rikdom som var hans mé. Han ville ha en skapning som hadde kompleks oppførsel (dvs.hadde en hjerne), og dermed var reaktiv for å oppleve. Han ønsket en som kunne dyrkes og var liten nok til å tillate mikroskopisk inspeksjon. Han leste grådig og siktet gjennom mange organismer om sine plusser og minuser. Han bestemte Seg Deretter På C. elegans, en terrestrisk jord nisje orm. Hans kollega, John Sulston, sporet ut cellelinjene fra det befruktede egget til den voksne, og andre i hans gruppe gjorde det snart for kimlinjens nedstigning. Denne monumentale prestasjonen hadde vært en hellig gral i vitenskapen om embryologi i mer enn et århundre, og dens frustrerende utfordring hadde ført Ingen andre Enn Thomas Hunt Morgan til å avstå marine embryoer som ugjennomtrengelige og flytte til fruktfluen.

For lanseringen av det transformativt virkningsfulle c. elegans-programmet ble Brenner endelig anerkjent Med En Nobelpris. Hvorfor han ikke fikk denne prisen tidligere er en lang og spennende historie.

Hver beretning Om Sydney Brenner nevner hans ekstremt smidige sans for humor. Jeg vil ikke resitere de mange vitsene vi alle likte gjennom årene, enten fra hans rostrum på møter eller i baren, men vil ganske enkelt si at jeg tror dette reflekterte en intellektuell skikkelse av uvanlig deftness, en som var justert med stor arborisering i nevrale korridorer i det fantastiske sinnet og utgjør hans geni.

Genius kan best defineres som evnen til å gjenkjenne analogier. Sydney Brenner hadde dette, og hadde en sterkere dose enn noen forsker jeg har kjent. Hans like vil ikke komme sammen noen gang snart. Vi skylder ham så mye. Hvem vil nå peke oss for feil logikk eller, på oppsiden, oppmuntre oss til å presse på og tenke utenfor boksen når ideen vår virker dømt? Hvilken større arv kan det være for noen?

Fotnoter

  • ↵1post: thoru. pederson{at}umassmed.edu.
  • Forfatterbidrag: T. P. skrev papiret.

  • Forfatteren erklærer ingen interessekonflikt.

Publisert under PNAS-lisensen.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.