Sydney Brenner a murit pe 5 aprilie 2019, la vârsta de 92 de ani. Faima sa a apărut din trei domenii în care a funcționat cu o vibrație intelectuală neobișnuită. Mai întâi au fost ideile sale presciente și experimentele revoluționare care au definit codul genetic al ADN-ului și modul în care informațiile pe care le conține sunt transmise în proteine. În al doilea rând, într-o carieră ulterioară, el a dezvoltat un organism model, viermele rotund Caenorhabditis elegans, pentru a determina modul în care celulele unui animal coboară, unul câte unul, de-a lungul căilor de specializare crescândă. Ultima a fost abilitatea sa seducătoare de trăgător de elită intelectual, surprinzând adesea colegii prin imediatitatea „preluării” sale a unei probleme, chiar și a celor oarecum dincolo de ken-ul său. El a fost întotdeauna foarte rapid la punctul de bază și instant, cu un răspuns înțelept.

Sydney Brenner, 1927-2019. Pentru imagine, multumim Science Photo Library / James King-Holmes.

chiar dacă cea mai mare parte a carierei lui Brenner a fost despre gena, trebuie subliniat faptul că el a fost un biolog pasionat de la început. Ca student la Universitatea din Witwatersrand, Universitatea de top din Africa de Sud, s-a abătut de la programa sa premedicală și a devenit abil să privească diverse protozoare și să le cultive în laborator. De asemenea, s-a interesat de meioză și a scris un scurt raport în natură despre frecvența ridicată a fusurilor multipolare, o ciudățenie biologică pe care a găsit-o în sperma scorpiei săritoare din Africa de Sud, Elephantulus (1). Captivat de cromozomi și gene în acest stadiu incipient, a citit apoi publicațiile lui Cyril Hinshelwood la Oxford, un chimist transformat în bacteriolog. Câștigând o bursă pentru a participa la Oxford, a fost cu Hinshelwood că fascinația lui Brenner cu gena a fost catalizată în acțiune deplină. Acolo, el a făcut o lucrare importantă despre modul în care fagii pot intra în repaus tranzitoriu. Se pare că, făcând aceste experimente, el a ajuns să perceapă că ADN-ul poate fi activ sau tăcut, un concept care apăruse în altă parte, dar aceasta a fost probabil prima sa sesizare.

Brenner ar fi putut continua să lucreze cu viruși bacterieni, un domeniu fiind revoluționat la acea vreme de fostul fizician Max Delbruck, sau s-ar fi putut întoarce la iubitele sale protozoare. Dar s-a întâmplat altceva: a sosit un vizitator.

un om de știință pe nume Jack Dunitz de la Caltech a venit la Oxford. El a fost un expert în structura proteinelor și, deoarece punctul său forte a fost metoda de difracție cu raze X a proteinelor cristalizate, s-a întâmplat, de asemenea, să fie foarte adaptat la activitatea continuă a lui James Watson și Francis Crick din Cambridge. Dunitz l-a dus pe Brenner la Cambridge pentru a vedea spirala dublă cu care veniseră Watson și Crick. Acest moment din cariera lui Brenner nu a fost întotdeauna transmis în mod adecvat de istorici, dar cred că a fost imens.

desigur, acea călătorie până la Cambridge a avut un al doilea impact care a fost, de asemenea, puternic catalitic și durabil: Sydney și Francis Crick s-au întâlnit. S-au scris multe despre intensitatea intelectuală a rezonanței lor de zeci de ani și, dacă ar fi să am o dorință ca un înger să poată coborî și să-mi ofere, ar fi fost o muscă pe peretele biroului pe care l-au împărtășit.

spirala dublă a fost făcută,dar ce urmează? Un proiect a implicat Mahlon Hoagland, codescoperitorul ARN-ului de transfer, pe care Crick îl prezisese, dar credea că ar putea avea nevoie doar de trei nucleotide lungi (bine . . . un geniu poate fi oprit până la 25 de ani și să scape cu el). ARN-urile de Transfer sunt molecule mici care traduc codificarea ADN-ului în proteine prin fiecare dintre ele conectându-se și aducând în mașina de sinteză a proteinelor un anumit aminoacid, blocurile de proteine, unul câte unul. Hoagland și Crick au lucrat într-un laborator de la Institutul Molteno din Cambridge, măcinând ficatul de șobolan pentru a căuta enzimele care leagă aminoacizii activi de adenozină 5’–trifosfat pe ARN-ul de transfer. A fost o arestare completă. Sydney a urmărit acest lucru și a crezut că abordarea mai bună a fost genetica. Observația sa asupra acestui lucru a fost, cred, din nou una dintre acele activități din afara propriului laborator pe care le-a monitorizat cu un ochi atent, atât plin de speranță, cât și sceptic. În acest caz particular, i-a alimentat talentul constituțional pentru „găsirea unei alte căi.”

în ceea ce este probabil una dintre cele mai elegante serii de experimente efectuate vreodată în biologia moleculară și mult mai elegantă ca preludiu cerebral și design decât descoperirea dublei spirale, Brenner, lucrând cu Crick, a descoperit că cele patru litere din ADN—A, C, G și T—sunt „citite” în seturi. Brenner și Crick au observat cum aceasta a afectat proteina rezultată codificată de această genă. Puterea uimitoare a acestei serii de experimente a fost amplificată de faptul că Brenner a efectuat anterior o analiză care l-a convins că oricare ar fi acest cod genetic, literele care specifică fiecare aminoacid din secvența liniară a unei proteine nu se pot suprapune indiferent de numărul de Litere care specifică unul dintre cei 20 de aminoacizi (2). Cum a făcut rost de asta? El s-a uitat la secvențele limitate de aminoacizi la îndemână și a recunoscut cu abilitate că frecvența acelorași doi aminoacizi care apar consecutiv a fost prea mică pentru a fi explicată printr-un „cod suprapus” în care, de exemplu, literele ADN (apoi ipotetice) AAA care codifică lizina (acest lucru descoperit mai târziu) ar trebui să dea lizină-lizină ori de câte ori există patru A la rând în ADN. Dintr-o perspectivă epistemologică, în această perspectivă, Brenner a ajutat la avansarea conceptului că, oricum s-a realizat, există ceva „coliniar” între secvența literelor din ADN și cele din proteina codificată, așa cum preziseseră experimentele prezicătoare ale lui Charles Yanosfsky.

în fiecare an, când predau lucrarea de cod genetic (3), îmi fac griji că elevii nu vor „înțelege”.”Dar ei fac, și este minunat pentru a vedea. Ei simt constructul dialectic, și poate, de asemenea, simt că acest lucru, sau o parte din ea, lipsește din toate lucrările din epoca modernă pe care sunt desemnați să le citească. Și în aceste clase, întotdeauna fac un alt punct. Autorii „au mărturisit” că experimentele lor nu au dovedit cu adevărat că codul are trei litere, menționând că ar putea fi un cod hextet sau, în principiu, unul bazat pe orice factor de trei. Studenților le place și asta și spun lucruri de genul „Uau, au fost foarte deștepți.”Brenner ne-a lăsat atât de multe lucruri de genul acesta.

dar, în acest moment, Brenner nu a terminat cu codul genetic. În studii suplimentare, el a confirmat că codul a fost manifestat ca o colinearitate între genă și proteină (4). Dar asta încă nu a fost suficient pentru mintea lui agilă. El a continuat să descopere trei așa-numite elemente nonsens în cod care determină încetarea sintezei proteinelor și a dezvăluit modul în care acțiunea lor nedorită este compensată (5).

după toate acestea, o minte la fel de neobișnuită ca a lui Sydney Brenner nu a intrat în controlul vitezei de croazieră. În mod uimitor, în același timp în care lucra cu Crick la codul genetic, el și colaboratorii au descoperit ARN mesager (6). Acesta a fost un alt Sydney Brenner tour de force. El a simțit că infecția bacteriilor de către un virus, despre care se știe că duce la oprirea sintezei ARN a celulei gazdă, ar permite o oportunitate de a „vedea” astfel ARN-ul produs de virus. În condiții experimentale selectate în mod judicios, o specie de ARN s-a dezvăluit într-adevăr și a îndeplinit toate proprietățile prezise ale ARN-ului „mesager” căutat de mult timp. Acest mare experiment a beneficiat și de Mathew Meselson la Caltech și de Francois Jacob vizitând acolo din Paris, Franța. Dar înregistrarea arată că Brenner a fost inspirația (7).

în acest moment, Brenner devenise o legendă și zeci de postdoctori au inundat în laboratorul de Biologie Moleculară de la Universitatea din Cambridge. Această sală sfințită a biologiei moleculare este ea însăși legendă (8), iar Sydney a făcut-o atât din partea geneticii, în timp ce Max Perutz și John Kendrew au făcut acest lucru în biologia structurală. Mulți dintre postdoctorii americani care au venit au vrut să lucreze la ARN (9), dar, până la sfârșitul anilor 1960, unii dintre acești vizitatori au simțit că Sydney era pe ceva nou și și-au schimbat proiectele. Ce a fost?

gena fusese bună pentru Brenner și el fusese bun la înțelegerea ei. Dar să ne amintim începuturile sale. Biologie qua biologie. Deci, cândva în jurul anului 1965, a început să se întoarcă la aceste rădăcini. El a fost influențat de colegi din apropiere precum Lewis Wolpert și Peter Lawrence, precum și Francis Crick, toți fiind dornici de ideea că dezvoltarea embrionară și diferențierea celulară ar putea fi explicate prin gradienți chimici. Aceasta nu era o idee nouă, dar Wolpert avea un talent special pentru a afirma problema în termeni moderni și el și Brenner păreau să rezoneze.

în acest moment, Brenner a pornit într-o perioadă de lectură neîncetată despre multe animale, gândindu-se la care ar putea fi potrivite pentru un atac asupra modului în care embrionul se dezvoltă și, ca adult, își îndeplinește repertoriul de funcții. Cum a ajuns la un vierme nematod este plin de bogăția intelectuală probativă care i-a fost mai importantă. El dorea o creatură care avea un comportament complex (adică avea un creier) și, prin urmare, era reactivă la experiență. El dorea unul care să poată fi cultivat și să fie suficient de mic pentru a permite inspecția microscopică. El a citit cu voracitate și a trecut prin multe organisme cu privire la plusurile și minusurile lor. Apoi a decis C. elegans, un vierme de nișă de sol terestru. Colegul său, John Sulston, a urmărit liniile celulare de la ovulul fertilizat la adult, iar alții din grupul său au făcut acest lucru în curând pentru descendența celulelor germinale. Această realizare monumentală fusese un Graal Sfânt în știința embriologiei de mai bine de un secol, provocarea sa frustrantă nu l-a determinat pe nimeni altul decât Thomas Hunt Morgan să renunțe la embrionii marini ca fiind intractabili și să se mute la musca fructelor.

pentru lansarea programului C. elegans cu impact transformator, Brenner a fost în cele din urmă recunoscut cu un Premiu Nobel. De ce nu a primit acest premiu mai devreme este o poveste lungă și intrigantă.

fiecare relatare a lui Sydney Brenner menționează simțul său extrem de agil al umorului. Nu voi recita numeroasele glume de care ne-am bucurat cu toții de-a lungul anilor, fie de la tribuna sa la întâlniri, fie în bar, ci voi spune pur și simplu că cred că acest lucru a reflectat o pătrundere intelectuală de o abilitate neobișnuită, una care a fost aliniată cu Marea arborizare în coridoarele neuronale ale acelei minți uimitoare și constituind geniul său.

geniul ar putea fi cel mai bine definit ca fiind capacitatea de a recunoaște analogiile. Sydney Brenner a avut asta și a avut o doză mai puternică decât orice om de știință pe care l-am cunoscut. Ca lui nu va veni de-a lungul orice moment în curând. Îi datorăm atât de mult. Cine ne va scormoni acum pentru o logică defectuoasă sau, în sens pozitiv, ne va încuraja să mergem mai departe și să gândim în afara cutiei atunci când ideea noastră pare sortită? Ce moștenire mai mare ar putea exista pentru oricine?

note de subsol

  • ↵1 e-mail: thoru.pederson{at}umassmed.edu.
  • contribuții autor: T. P. a scris lucrarea.

  • autorul nu declară niciun conflict de interese.

publicat sub licența PNAS.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.