Williamas Thomas Astbury: biologinių molekulių rentgeno difrakcijos pionierius
Williamas T. Astbury — rentgeno difrakcijos pionierius, atskleidęs keratino ir DNR struktūros paslaptis, įkvėpęs alfa spiralės atradimą ir molekulinę biologiją.
Williamas Thomas Astbury FRS (Bill Astbury, 1898 m. vasario 25 d. Longtone - 1961 m. birželio 4 d. Lydse) - anglų fizikas ir molekulinis biologas.
Astberis atliko pirmuosius biologinių molekulių rentgeno spindulių difrakcijos tyrimus. Jo darbas su keratinu padėjo Linusui Paulingui atrasti alfa spiralę. Be to, 1937 m. jis ištyrė DNR struktūrą ir žengė pirmąjį žingsnį nustatant jos struktūrą.
Biografija ir karjera
Williamas Astbury gimė Longtone 1898 m. ir didžiąją savo karjeros dalį praleido moksline veikla Lydse. Iš pradžių dirbo tekstilės fizikos srityje, tačiau greitai susidomėjo biologinių molekulių struktūra ir pritaikė rentgeno difrakcijos metodus, įprastus kietoms medžiagoms, prie minkštųjų — baltymų ir nukleorūgščių. Leedso universitete jis įkūrė rentgeno difrakcijos laboratoriją, kurioje plėtojo naujus eksperimentinius ir analitinius metodus fibrozinių baltymų ir kitų biologinių makromolekulių tyrimams.
Mokslinė veikla ir pagrindiniai indėliai
Astburio darbai buvo vieni pirmųjų, sistemingai taikiusių rentgeno difrakciją biologinėms molekulėms. Svarbiausi jo indėliai:
- Keratino ir kitų fibrozinių baltymų struktūra: Astburis parodė, kad tokie baltymai turi reguliarias, periodiškas struktūras, o tai suteikė pagrindą vėlesniems spiralinių struktūrų modeliams.
- Metodologija: jis tobulino fibrilų ruošimą, rentgeno eksponavimą ir difrakcijos duomenų analizę, taip paversdamas šiuos eksperimentus patikimesniais ir pakartojamais.
- Pradiniai DNR tyrimai: 1937 m. Astburis gavo pirmuosius DNR spindulių difrakcijos vaizdus ir parodė, kad DNR turi periodišką organizaciją. Nors jo pasiūlyti konkretūs modeliai nebuvo galutiniai, šie duomenys tapo svarbiu žingsniu link vėlesnio modeliavimo ir struktūros atskleidimo.
Įtaka ir palikimas
Astburio idėjos ir eksperimentiniai duomenys padėjo suformuoti struktūrinės molekulinės biologijos pagrindus. Jo tyrimai įkvėpė vėlesnius mokslininkus — tarp jų ir tuos, kurie sukūrė spiralinės struktūros modelius baltymams bei analizavo DNR struktūrą giliau. Astbury buvo vienas iš pirmųjų, nuosekliai rodžiusių, kad biologinės makromolekulės gali turėti reguliarias, išmatuojamas struktūras ir kad rentgeno difrakcija yra tam tinkamas metodas.
Apskritai Williamas T. Astbury laikomas rentgeno difrakcijos biologijoje pradininku: jo praktiniai sprendimai, eksperimentų protokolai ir įžvalgos stipriai prisidėjo prie tolesnių atradimų molekulinės biologijos srityje.
Kelias į DNR
1937 m. Torbjornas Kaspersonas (Torbjörn Caspersson) iš Švedijos atsiuntė jam gerai paruoštų veršelių užkrūčio liaukos DNR pavyzdžių. Tai, kad DNR išryškėjo difrakcijos modelis, rodė, kad ji turi taisyklingą struktūrą. Astberis pranešė, kad DNR struktūra kartojasi kas 2,7 nanometro, o bazės išsidėsčiusios plokščiai, viena šalia kitos, 0,34 nanometro atstumu viena nuo kitos. 1938 m. Cold Spring Harbor simpoziume Astberis atkreipė dėmesį, kad 0,34 nanometro atstumas yra toks pat, kaip ir tarp aminorūgščių polipeptidinėse grandinėse. Iš tikrųjų atstumas tarp DNR B formos bazių yra 0,332 nm.
1946 m. Kembridže vykusiame simpoziume Astberis skaitė pranešimą, kuriame teigė: "Vienas didžiausių mūsų laikų biologinių pasiekimų yra suvokimas, kad bene svarbiausia sąveika yra baltymų ir nukleino rūgščių sąveika". Jis taip pat sakė, kad atstumai tarp nukleotidų ir tarp aminorūgščių baltymuose "nėra aritmetinis atsitiktinumas".
Astberiui nepavyko nustatyti teisingos DNR struktūros, remiantis jo duomenimis. Tačiau 1952 m. Linusas Paulingas, remdamasis nepakankamais Astberio duomenimis, pasiūlė DNR struktūrą, kuri taip pat buvo neteisinga. Nepaisant to, Astberio darbas paskatino Maurice'ą Wilkinsą, Raymondą Goslingą ir Rosalindą Franklin iš Londono Kings koledžo. Jų rentgeno spindulių kristalografijos rezultatais 1953 m. pasinaudojo Fransis Krikas ir Džeimsas D. Vatsonas, nustatydami DNR struktūrą.
Ieškoti