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Frederick Sanger (1918–2013)

已有 3919 次阅读 2014-1-17 15:24 |个人分类:人物|系统分类:科研笔记

弗雷德里克·桑格(Frederick Sanger) (1918–2013)作者   西德尼·布伦纳  Sydney Brenner                        

弗雷德里克·桑格是一位杰出而又独特的科学家,他于20131219日逝世,同时我们失去了一位分子生物学的奠基人。他两次得过诺贝尔化学奖,但由于他开发的蛋白质和核酸测序方法为我们现在所做的很多事情提供了基础,我们称他是分子生物学家。

弗雷德(Fred)1918年出生在英国的格洛斯特郡。他在剑桥大学接受教育并在那里拿到了本科(1939)与博士学位(1943)。在1953年,我参加了他在牛津大学Alembic俱乐部关于胰岛素而做的专题讲座。由于两个原因这个会议仍然印在我的脑海里面。其一是他解释他的工作的方式。他有一套三角形的木块,其空白面对着听众,当他完成多肽片段的表征,他就把木块翻过来显示氨基酸,直到他完成胰岛素A链和B链的序列组装。他5年以后因破译胰岛素的序列将获得诺贝尔化学奖。另一个原因是来自诺贝尔奖得主罗伯特·鲁宾逊爵士的评论,他指出化学家认为蛋白质是无定形聚合物,但是桑格现在证明它们在氨基酸序列上面有确定的化学结构。这是诺贝尔奖获得者弗朗西斯·克里克(Francis Crick后来提到序列假说的必要条件。该序列假说指的是蛋白质的一维序列由DNA一维序列来指定;转换表格就是遗传密码。证明这一点成为分子生物学的早期阶段的核心问题。

    遗传学家西摩·本泽(SeymourBenzer)已经证明可能会在单核苷酸分辨率来测量突变之间的重组,与化学突变相结合,这可能允许我们对基因与其蛋白产物进行比较用遗传学对基因进行“测序”和应用弗雷德里克·桑格的技术对蛋白质产物进行测序。当我在1956年来到剑桥大学,我去生物化学系见了弗雷德。我发现他正在开发利用放射性技术对少量的蛋白质进行测序的方法。他合成了卵清蛋白,并用放射性氨基酸进行标注,由高电压电泳和色谱组合的“指纹识别”方法消化蛋白质,并分离多肽(他在他胰岛素的工作里面发明了这个程序)。我们后来在噬菌体T4头蛋白上使用了这个方法,这是在众多利用弗雷德的方法来解决生物学问题的首个例子。

   1962年弗雷德加入分子生物学MRC实验室之后,因为小RNA可能被纯化,他开始发展对RNA测序的方法。虽然诺贝尔奖获得者罗伯特·霍利是第一个测定RNA序列(tRNA)的人,弗雷德和他的同事在1967年发表了5S核糖体RNA序列。接着,他的方法被用来对抑制基因tRNAs和它的突变体进行测序和研究。      

弗雷德接着把他的注意力转向了DNA并且开发了产生具有确定尾端片段的“加-减”方法。到1975年,他已经对5-kb长噬菌体phiX178基因组大部分进行了测序。他在1977年发表了双脱氧方法并用它对人的线粒体17-kb 和噬菌体λ46.5-kb DNA进行了测序。随着1974年克隆技术出现,很明显对于大多数分子生物学家而言新的研究时代开始了。由于一路领先的研究,弗雷德将与Walter Gilbert和保罗·伯格分享1980年诺贝尔化学奖。当然,遗传学会有所不同;我们不再依赖于生物的繁殖周期,可以直接研究DNA,甚至早已灭绝的生物。生物化学也会改变,因为核酸可以用来产生我们所需要的蛋白质。能够对DNA进行测序也让胚胎学成一门科学,并对生理学提供了不可能那么容易获得见解。这将继续让我们认识这个星球上最有趣的生物-我们自己。

弗雷德经常被称为一个谦虚的人,但他的目标是远离谦虚。他把目标的一个奇点与简洁的轻描淡写结合在一起。他经常提到他的科学工作“在实验室里面鬼混”,西摩·本泽(Seymour Benzer)告诉我1954年当他第一次遇到弗雷德,他问弗雷德他是否认识弗朗西斯·克里克(Francis Crick)。“认识”,弗雷德说,“就是那个热衷于基因的家伙。”当我们在1961年在剑桥相遇开始讨论我们将组织新的实验室,诺贝尔奖得主马克斯·佩鲁茨(Max Perutz)比较担心弗雷德可能会选择当主席,但弗雷德说:“我不做那种事。”

这个弗雷德·桑格将无法在当今科学界生存。随着不断的汇报和评估,一些委员就注意到,他在1952年发表胰岛素与1967年对RNA测序的第一篇文章之间的文章很少,直到于1977DNA测序又有很长一段时间间隔很少有文章发表。他将被贴上不多产的标签,他的个人支持申请将被拒绝。我们不再有一种文化,允许个人在今天被认为是非常危险的长期项目进行研究。

弗雷德在1983年退休。虽然MRC想让主任在退休后继续前进,这个例外曾经为马克斯·佩鲁茨(Max Perutz)做过。我问弗雷德他是否愿意保留他的小办公室和实验室并继续留下去。他以一种很个性化的方式回答:“不,我已经受够了。我想造一艘船,花一些时间在我的花园里折腾了。”在他退休的下午,他放下吸管,去了一个小的欢送会,就走出了实验室和科学。

原文:http://www.sciencemag.org/content/343/6168/262.full




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