Viljams T. Astberijs — angļu fiziķis un molekulārbiologs, DNS un alfa-spirāle

Atklāj Viljams T. Astberijs — angļu fiziķis un molekulārbiologs, DNS pionieris, kurš ar keratīna pētījumiem palīdzēja atklāt alfa-spirāli.

Autors: Leandro Alegsa

Viljams Tomass Astberijs FRS (Bill Astbury, 1898. gada 25. februārī Longtonā - 1961. gada 4. jūnijā Līdsā) bija angļu fiziķis un molekulārais biologs.

Astberijs veica agrīnus bioloģisko molekulu rentgenstaru difrakcijas pētījumus. Viņa darbs ar keratīnu palīdzēja Linusam Paulingam atklāt alfa spirāli. Viņš 1937. gadā pētīja arī DNS struktūru un spēra pirmo soli tās struktūras noskaidrošanā.

Biogrāfija un karjera

Astberijs dzimis Longtonā un sāka studijas fizikā, vēlāk turpinot pētniecību, kas sasaistīja fiziku ar bioloģiju. Lielu daļu savas karjeras viņš pavadīja Līdsas universitātē, kur attīstīja eksperimentālas metodes, īpaši saistītas ar šķiedru rentgenstaru difrakciju. Par atzinību par zinātnisko darbu viņam piešķirts FRS (Fellow of the Royal Society).

Pētījumi par keratīnu un proteīnu struktūru

Astberijs bija viens no pirmajiem, kas sistemātiski pētīja šķiedru proteīnus, īpaši keratīnu (vilnu, matu un nagu galvenā komponenta) ar rentgenstara metodi. Viņš atrada regulāras atkārtošanās attāluma zīmes (piemēram, apmēram 5,1 Å meridionālie viļņa garumi keratīnā), kas norādīja uz periodisku elementu proteīna struktūrā. No šiem datiem sekoja idejas par spirālveida un salocītām strukturālām vienībām proteīnos — secinājumi, kas vēlāk palīdzēja saprast alpha-spirāles un beta-lapojuma izskatu.

DNS pētījumi — agrīnie secinājumi

1930. gadu beigās un 1937. gadā Astberijs sāka pētīt nukleīnskābes, izmantojot rentgenstara difrakciju. Viņš novēroja regulārus attāluma intervālus, tostarp apmēram 3,4 Å atkārtojumu, kas atbilst bāzu slāņošanai DNS garenvirzienā. No šiem rezultātiem viņš formulēja ideju par bāzu “savienošanu” vai “saknēšanos” kā plaknēm, tādējādi piedāvājot pirmās uzbūves norādes — tomēr viņa dati un interpretācija vēl nebija pietiekami, lai atklātu pilnu dubultspirāles struktūru. Astberija darbs bija nozīmīgs kā pirmais solis, kas virzīja turpmākos pētījumus un iedvesmoja citus pētniekus.

Metodes un pieeja

Astberijs uzsvēra rūpīgu eksperimentālo datu iegūšanu no šķiedru paraugiem un attēloja difrakcijas raksturus, salīdzinot to ar iespējamiem molekulārajiem modeļiem. Viņa pieeja — kombinēt precīzas fizikas metodes ar bioloģisku problēmu — bija svarīga molekulārās bioloģijas attīstībā, jo ļāva sasaistīt strukturālos datus ar ķīmiskām un bioloģiskām funkcijām.

Mantojums

  • Zinātniska ietekme: Astberija agrīnie rentgenstaru dati un modeļi sniedza būtisku pamatu, uz kura vēlāk balstījās pareizākās DNS un proteīnu struktūras teorijas.
  • Izglītība un popularizācija: viņš bija aktīvs pasniedzējs un popularizētājs, veicinot starpdisciplināru sadarbību starp fiziku un bioloģiju.
  • Atzinība: amata un apbalvojumu ziņā Astberija darbs tika augstu novērtēts, un viņa vārds saglabājies kā vienam no pionieriem molekulārās strukturālās bioloģijas laukā.

Kopumā Viljams T. Astberijs ir atzīstams par to, ka viņa rūpīgie rentgenstaru pētījumi un strukturālās interpretācijas atklāja svarīgas pazīmes par proteīnu un nukleīnskābju organizāciju, sagatavojot ceļu vēlākajām atklāsmēm molekulārās struktūras jomā.

Ceļš uz DNS

1937. gadā Torbjērns Kaspersons no Zviedrijas nosūtīja viņam labi sagatavotus DNS paraugus no teļa aizkrūts dziedzera. Tas, ka DNS radīja difrakcijas rakstu, liecināja, ka tai ir regulāra struktūra. Astberijs ziņoja, ka DNS struktūra atkārtojas ik pēc 2,7 nanometriem un ka bāzes ir izvietotas plakani, sakrautas cita uz citas, 0,34 nanometru attālumā. Simpozijā 1938. gadā Cold Spring Harborā Astberijs norādīja, ka 0,34 nanometru attālums ir tāds pats kā aminoskābju attālums polipeptīdu ķēdēs. Patiesībā DNS B-formas bāzu atstarpe ir 0,332 nm.

1946. gadā Kembridžā notikušajā simpozijā Astberijs uzstājās ar referātu, kurā viņš teica: "Viens no lielākajiem mūsu laika bioloģiskajiem sasniegumiem ir atziņa, ka, iespējams, visbūtiskākā mijiedarbība ir mijiedarbība starp olbaltumvielām un nukleīnskābēm". Viņš arī teica, ka attālums starp nukleotīdiem un aminoskābēm olbaltumvielās "nav aritmētiska nejaušība".

Astberijs, pamatojoties uz saviem datiem, nespēja noteikt pareizu DNS struktūru. Tomēr 1952. gadā Linuss Pauliņš izmantoja Astberija nepietiekamos datus, lai ierosinātu DNS struktūru, kas arī bija nepareiza. Tomēr Astberija darbs iedrošināja Maurice Wilkins, Raymond Gosling un Rosalind Franklin Londonas Karaliskajā koledžā. Viņu rentgenstaru kristalogrāfijas rezultātus 1953. gadā izmantoja Frānsiss Kriks un Džeimss D. Vatsons, lai noteiktu DNS struktūru.



Meklēt
AlegsaOnline.com - 2020 / 2025 - License CC3