The 1968 Nobel Prize in Medicine

By Susha Cheriyedath, M.Sc.Reviewed by Sally Robertson, B.Sc.

The 1968 Nagroda Nobla w dziedzinie medycyny została przyznana wspólnie Marshall W. Nirenberg, Har Gobind Khorana, i Robert W. Holley. Naukowcy ci zostali uznani „za ich interpretację kodu genetycznego i jego funkcji w syntezie białek.”

Robert W. Holley urodził się w Illinois, USA. W chwili przyznania Nagrody Nobla związany był z Uniwersytetem Cornell w stanie Nowy Jork, USA. Marshall W. Nirenberg urodził się w Nowym Jorku, USA. W momencie otrzymania nagrody był związany z National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA.

Har Gobind Khorana urodził się w Raipur, Indie, a w momencie otrzymania nagrody był związany z University of Wisconsin, Madison, WI, USA. Wszyscy trzej naukowcy zostali wyróżnieni za swoją pracę nad kodem genetycznym i jego znaczeniem w przekazywaniu informacji z DNA do białek.

Odszyfrowanie kodu genetycznego

• Nirenberg i Khorana odkrywają „kodon”

Do około 1960 roku ustalono podstawowe ścieżki chemiczne, dzięki którym DNA kieruje syntezą białek. Jednak kod genetyczny nie został jeszcze złamany.

Marshall Nirenberg, Har Gobind Khorana i ich współpracownicy jako pierwsi określili kod genetyczny i pokazali, w jaki sposób zasady kwasów nukleinowych, których alfabet składa się z A, U, G i C, określają sekwencję 20 różnych aminokwasów podczas syntezy białek.

W 1961 roku Nirenberg, biochemik z National Institute of Arthritic and Metabolic Diseases, opisał pierwszy „triplet” zasadowy, czyli zestaw trzech nukleotydów tworzących kodon. Triplet kodował jeden z dwudziestu aminokwasów używanych do budowy białek. To przełomowe odkrycie doprowadziło do rozszyfrowania całego kodu genetycznego w ciągu następnych pięciu lat.

Seria eksperymentów w probówkach została przeprowadzona przez Nirenberga i niemieckiego naukowca Johanna Matthaei. Dodali oni łańcuchy RNA zawierające tylko jedną z 4 zasad RNA – A, G, U i C – do „systemu bezkomórkowego”. Do tego systemu dodano również znakowane radioaktywnie aminokwasy.

Gdy do systemu dodano „poly-U”-RNA posiadający tylko bazy uracylowe, pomiary radioaktywności wykazały produkcję cząsteczek białkopodobnych składających się w całości z jednego aminokwasu – fenyloalaniny. To doprowadziło badaczy do wniosku, że triplet zasad UUUU napędza dodawanie fenyloalaniny do rosnących łańcuchów polipeptydowych.

Kontynuując tę technikę, Nirenberg przystąpił do rozszyfrowania 35 tripletów zasad do roku 1963 i ponad 60 tripletów do roku 1966, z których wszystkie zawierały trzy specyficznie uporządkowane zasady. Ponieważ w RNA były w sumie 4 zasady, istniały 64 możliwe kodony lub triole w kodzie genetycznym.

To oznaczało, że więcej niż jeden kodon mógł kodować jeden aminokwas, czyniąc kod zbędnym. Na przykład, kodony AAG i AAA kodują lizynę. Ostatecznie okazało się, że trzy z tych kodonów – UAG, UAA i UGA – są kodonami STOP, które sygnalizują koniec łańcucha aminokwasów.

Har Gobind Khorana, badacz z Uniwersytetu Wisconsin, rozszerzył i zaadaptował pracę Nirenberga. Opracował biochemiczne metody wytwarzania syntetycznego RNA z nukleotydami o specyficznym rozmieszczeniu. Pierwszy z tych kwasów nukleinowych składał się z powtarzającej się sekwencji dwóch nukelotydów U i C, które po translacji dawały łańcuch aminokwasowy składający się z seryny i leucyny. Syntetyczne RNA zostało później użyte do ustalenia reszty kodu genetycznego.

Robert holley i struktura kwasów nukleinowych

Robert Holley z Uniwersytetu Cornella odkrył szczególny rodzaj kwasu nukleinowego, transferowy RNA (tRNA), a w 1965 roku rozszyfrował jego strukturę. Był to pierwszy przypadek ustalenia struktury biologicznie aktywnego kwasu nukleinowego. Okazało się, że tRNA jest tajemniczą cząsteczką, którą Crick zaproponował dziesięć lat wcześniej w swojej „Hipotezie Adaptera”.”

Siedem lat po opisaniu pierwszego kodonu kodu genetycznego Nirenberg, Khorana i Holley otrzymali w 1968 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny.

1. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1968/
2. http://www.nobelprize.org/educational/medicine/gene-code/history.html
3. http://www.genome.gov/25520300
4. http://www.genomenewsnetwork.org/resources/timeline/1961_Nirenberg.php

Dalsza lektura

• Wszystkie treści dotyczące DNA
• Co to jest DNA?
• Właściwości DNA
• Modyfikacje chemiczne DNA
• Funkcje biologiczne DNA

Written by

Susha Cheriyedath

Susha posiada tytuł Bachelor of Science (B.Sc.) w dziedzinie chemii i Master of Science (M.Sc.) w dziedzinie biochemii z University of Calicut, Indie. Zawsze była żywo zainteresowana naukami medycznymi i o zdrowiu. W ramach studiów magisterskich specjalizowała się w biochemii, z naciskiem na mikrobiologię, fizjologię, biotechnologię i żywienie. W wolnym czasie uwielbia gotować burzę w kuchni i eksperymentować z wypiekami.

Ostatnia aktualizacja Feb 26, 2019

Cytaty

Proszę użyć jednego z następujących formatów, aby zacytować ten artykuł w swoim eseju, pracy lub raporcie:

• APA

  Cheriyedath, Susha. (2019, February 26). Nagroda Nobla w dziedzinie medycyny w 1968 roku. Wiadomości-Medyczne. Retrieved on March 25, 2021 from https://www.news-medical.net/life-sciences/The-1968-Nobel-Prize-in-Medicine.aspx.

• MLA

  Cheriyedath, Susha. „Nagroda Nobla w dziedzinie medycyny w 1968 roku”. News-Medical. 25 marca 2021. <https://www.news-medical.net/life-sciences/The-1968-Nobel-Prize-in-Medicine.aspx>.

• Chicago

  Cheriyedath, Susha. „Nagroda Nobla w dziedzinie medycyny w 1968 roku”. News-Medical. https://www.news-medical.net/life-sciences/The-1968-Nobel-Prize-in-Medicine.aspx. (dostęp 25 marca, 2021).

• Harvard

  Cheriyedath, Susha. 2019. Nagroda Nobla w dziedzinie medycyny w 1968 roku. Wiadomości-Medyczne, przeglądane 25 marca 2021, https://www.news-medical.net/life-sciences/The-1968-Nobel-Prize-in-Medicine.aspx.