Как открытие фермента Сеперо Очоа изменило исследования РНК

22

Сеперо Очоа не просто открыл фермент. Он распахнул дверь к пониманию того, как клетки синтезируют белки, — достижение, которое принесло ему Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1959 года. Он разделил эту честь с Артуром Кинбергом, но работа Очоа была конкретно направлена на рибонуклеиновую кислоту (РНК). Это вещество является критически важным посредником между генетическим кодом ДНК и белками, которые фактически управляют работой клетки.

Родившись в Луарке (Испания) 24 сентября 1905 года, Очоа был человеком многих границ. В 1956 году он стал гражданином США. Он умер в Мадриде 1 ноября 1993 года. Его карьера была подобна карте научной миграции: он переехал из Испании в Германию, затем обратно в Испанию, а после пересек Атлантику в Соединенные Штаты.

Глобальное образование в области биохимии

Путь Очоа начался в Мадридском университете. В 1929 году он получил степень доктора медицины (M.D.). Это было только началом. Два года он провел в Гейдельберге (Германия), изучая биохимию и физиологию мышц под руководством Отто Мейерхофа. Мейерхоф был гигантом в этой области. Эта подготовка дала Очоа глубокое понимание энергетической динамики живых тканей.

В 1935 году он вернулся в Испанию, чтобы возглавить отделение физиологии Института медицинских исследований при Мадридском университете. В конце 1930-х годов он отправился в Оксфорд, где изучал тиамин (витамин B1). Он провел там четыре года, с 1938 по 1941 год.

К 1942 году Очоа пересек океан. Он присоединился к Нью-Йоркскому университету в качестве научного сотрудника по медицине. К 1946 году он стал профессором фармакологии. Траектория была очевидной. Он быстро продвигался по службе. К 1954 году он занимал пост председателя кафедры биохимии в NYU.

Фермент, которым он не был

Открытие, определившее его наследие, произошло в 1955 году. Очоа исследовал высокоэнергетические фосфаты. Он выделил фермент из бактерий и назвал его полинуклеотидфосфорилаза.

В то время он считал, что этот фермент синтезирует РНК. Это убеждение оказалось ошибочным.

Более поздние исследования показали, что естественная функция фермента в бактериях заключается в деградации РНК. Он расщепляет ее. Однако в пробирке химические условия могут заставить реакцию идти в обратном направлении. При этих специфических искусственных условиях фермент способен строить цепи РНК.

Фермент оказался исключительно ценным, позволив ученым понять и воссоздать процесс, посредством которого наследственная информация, содержащаяся в генах, транслируется через промежуточные звенья в виде РНК в ферменты, определяющие функции и характеристики каждой клетки.

Это различие было менее важным, чем полезность инструмента. Ученым нужен был способ создания цепей РНК в лаборатории. Таких способов было немного. Полинуклеотидфосфорилаза предоставила эту возможность.

Почему это важно для исследований РНК

До этого открытия механизм генетической трансляции был в значительной степени теоретическим. Гены содержали информацию. Белки выполняли работу. Но мост между ними был неясен.

Фермент Очоа позволил исследователям синтезировать цепи РНК с определенными последовательностями. Затем они могли изучать, как эти