Jak Cepero Ochoaův objev enzymu změnil výzkum RNA

17

Cepero Ochoa neobjevil jen enzym. Otevřel dveře k pochopení toho, jak buňky syntetizují proteiny, což je úspěch, který mu v roce 1959 vynesl Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu. Sdílel tuto čest s Arthurem Kinbergem, ale Ochoaova práce byla specificky zaměřena na ribonukleovou kyselinu (RNA). Tato látka je kritickým prostředníkem mezi genetickým kódem DNA a proteiny, které ve skutečnosti řídí fungování buňky.

Ochoa se narodil ve španělské Luarce 24. září 1905 a byl mužem mnoha hranic. V roce 1956 se stal americkým občanem. Zemřel v Madridu 1. listopadu 1993. Jeho kariéra byla jako vědecká migrační mapa: přestěhoval se ze Španělska do Německa, pak zpět do Španělska a pak přes Atlantik do Spojených států.

Globální vzdělávání v biochemii

Ochoova cesta začala na univerzitě v Madridu. V roce 1929 získal titul doktora medicíny (MD). Tohle byl jen začátek. Strávil dva roky v Heidelbergu (Německo), kde studoval biochemii a svalovou fyziologii pod vedením Otto Meyerhofa. Meyerhof byl v tomto oboru gigantem. Toto školení dalo Ochoovi hluboké pochopení energetické dynamiky živé tkáně.

V roce 1935 se vrátil do Španělska, aby vedl oddělení fyziologie na Institutu lékařského výzkumu na univerzitě v Madridu. Na konci třicátých let odešel do Oxfordu, kde studoval thiamin (vitamín B1). Strávil tam čtyři roky, od roku 1938 do roku 1941.

V roce 1942 Ochoa překročila oceán. Nastoupil na New York University jako lékař. V roce 1946 se stal profesorem farmakologie. Trajektorie byla jasná. Rychle se posunul na vyšší příčky. V roce 1954 působil jako předseda biochemického oddělení na NYU.

Enzym to nebyl

K objevu, který definoval jeho odkaz, došlo v roce 1955. Ochoa studoval vysokoenergetické fosfáty. Izoloval enzym z bakterií a pojmenoval ho polynukleotid fosforyláza.

V té době věřil, že tento enzym syntetizuje RNA. Tato víra se ukázala jako mylná.

Pozdější studie ukázaly, že přirozenou funkcí enzymu v bakteriích je degradovat RNA. Rozdělí to. Ve zkumavce však mohou chemické podmínky způsobit, že reakce půjde opačným směrem. Za těchto specifických umělých podmínek je enzym schopen vytvářet řetězce RNA.

Enzym se ukázal jako mimořádně cenný tím, že umožňuje vědcům porozumět a znovu vytvořit proces, kterým se dědičná informace obsažená v genech překládá přes meziprodukty RNA do enzymů, které určují funkce a vlastnosti každé buňky.

Tento rozdíl byl méně důležitý než užitečnost nástroje. Vědci potřebovali způsob, jak vytvořit vlákna RNA v laboratoři. Takových metod bylo málo. Polynukleotid fosforyláza poskytla tuto příležitost.

Proč je to důležité pro výzkum RNA

Před tímto objevem byl mechanismus genetické translace převážně teoretický. Geny obsahovaly informace. Práci odvedly veverky. Ale most mezi nimi byl nejasný.

Ochoaův enzym umožnil výzkumníkům syntetizovat vlákna RNA se specifickými sekvencemi. Mohli by pak studovat, jak tyto