Roger D. Kornberg: americký biochemik, nobelista za transkripci eukaryot
Roger D. Kornberg — americký biochemik, nositel Nobelovy ceny 2006 za objevy v transkripci eukaryot. Profesor strukturní biologie na Stanfordu.
Roger David Kornberg (narozen (1947-04-24)24. dubna 1947) je americký biochemik a nositel Nobelovy ceny. Kornberg získal Nobelovu cenu za chemii v roce 2006 za studium transkripce eukaryot (kopírování informace z DNA do RNA). Jeho práce přinesla detailní pochopení toho, jak enzym RNA polymeráza II čte genetickou informaci a jak je tento proces řízen pomocí regulačních proteinů a komplexů.
Kornberg je profesorem strukturní biologie na Lékařské fakultě Stanfordovy univerzity. Jeho otec Arthur Kornberg byl rovněž profesorem na Stanfordově univerzitě a v roce 1959 získal Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu.
Život a vědecká dráha
Roger D. Kornberg se věnoval biochemii a strukturní biologii; během své kariéry rozvíjel experimentální přístupy pro studium velkých proteinových komplexů podílejících se na přepisu genů. Ve své laboratoři na Stanfordu se zaměřil na molekulární mechanismy, které řídí zahájení, prodlužování a regulaci transkripce v eukaryotických buňkách. Jeho tým kombinoval biochemii, strukturální metody a fyziologické přístupy k pochopení funkce komplexních molekulárních strojů v buňce.
Hlavní objevy a metodologie
Kornberg je známý především díky rozluštění struktury a mechaniky RNA polymerázy II a jejích interakcí s regulačními faktory. Pomocí rentgenové krystalografie a dalších strukturních metod jeho výzkum ukázal atomární uspořádání polymerázy a její komplexní aparatury při transkripci. Dále jeho laboratoř významně přispěla k identifikaci a charakterizaci tzv. mediátorového komplexu (mediator), což je centrální multiproteinový komplex spojující specifické transkripční aktivátory s RNA polymerázou II a zprostředkovávající regulaci genové exprese.
Tato zjištění vysvětlila, jak jsou signály z transkripčních faktorů přenášeny na transkripční aparát, jak se ovlivňuje začátek transkripce a jak chromatin (například nukleozomy) ovlivňuje dostupnost DNA pro transkripci. Výsledky mají zásadní význam pro porozumění regulace genů v normálních i chorobných stavech.
Význam pro biologii a medicínu
Pochopení mechanismu transkripce na atomární úrovni má široké dopady: umožňuje lepší porozumění dědičným i získaným poruchám regulace genové exprese, poskytuje základy pro vývoj nových terapeutických přístupů cílených na transkripční faktory či jejich kofaktory a ovlivňuje výzkum rakoviny, genetických onemocnění a dalších stavů, kde je regulace genů narušena.
Ocenění a odkaz
Kromě Nobelovy ceny za chemii (2006) je Kornberg uznáván jako jedna z předních osobností v oblasti strukturní biologie transkripčních mechanismů. Jeho práce zanechala trvalý vliv na molekulární biologii a podnítila další generace výzkumu zaměřeného na komplexní buněčné procesy.
Poznámka: Tento text shrnuje hlavní aspekty vědecké činnosti Rogera D. Kornberga a význam jeho objevů v oblasti transkripce eukaryot; pro podrobnosti o konkrétních publikacích a datech životopisu je vhodné konzultovat odborné biografie nebo databáze vědeckých prací.
Raný život
Kornberg se narodil v St. Louis ve státě Missouri v židovské rodině. Byl prvním ze tří dětí Arthura Kornberga a jeho ženy Sylvy. Rodiče spolu pracovali jako biochemici. Roger Kornberg získal v roce 1967 bakalářský titul na Harvardově univerzitě a v roce 1972 doktorát na Stanfordově univerzitě. Poté se stal vědeckým pracovníkem v Laboratoři molekulární biologie na univerzitě v Cambridge v Anglii.
Důležité studie
Veškerá dědičnost je řízena geny. Aby buňky mohly využít informace obsažené v genech, musí být vytvořena kopie části genu. Kopírování se nazývá transkripce. Transkripce vytváří kopii RNA části DNA. RNA se přesune z buněčného jádra do ribozomů, kde vykoná svou práci. Té se říká messengerová RNA a poskytuje sekvenci aminokyselin pro výrobu bílkovin. Tento druhý proces se nazývá translace. Funguje u všech eukaryot, včetně všech rostlin a živočichů.
V 70. letech pracoval Kornberg v MRC s Aaronem Klugem a Francisem Crickem. Objevil nukleozom, velmi důležitou proteinovou strukturu v chromozomech. Nukleozomy tvoří základní opakující se jednotky eukaryotického chromatinu. Díky tomu jsou velké eukaryotické genomy zabaleny do jádra a mohou být řízeny.
Kornberg učinil objev, že signály do RNA jsou vytvářeny komplexem proteinů, které nazvali mediátory. Výbor pro udělování Nobelovy ceny uvedl: "Velká složitost eukaryotických organismů je umožněna jemnou souhrou mezi látkami specifickými pro tkáň, enhancery v DNA a mediátorem. Objev mediátoru je proto skutečným milníkem v pochopení procesu transkripce".
Po dlouhém úsilí se Kornbergovi podařilo pomocí rentgenové krystalografie pořídit 3D snímky molekul RNA, lipidů a proteinů. Díky těmto studiím Kornberg vytvořil obraz fungování DNA. Výbor pro udělování Nobelovy ceny uvedl: "Skutečně revolučním aspektem obrazu, který Kornberg vytvořil, je to, že zachycuje proces transkripce v plném proudu. To, co vidíme, je konstrukce řetězce RNA, a tedy přesné pozice DNA, polymerázy a RNA během tohoto procesu".
Otec Rogera Kornberga, Arthur Kornberg, obdržel v roce 1959 Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu za studii o tom, jak se genetická informace přesouvá z jedné molekuly DNA do druhé. Tento proces se nazývá replikace DNA. Arthur Kornberg objevil první enzym, který dokázal vytvořit DNA. Byl to první známý enzym, který přebíral instrukce z kopie DNA. Mladší bratr Rogera Kornberga, Thomas Bill Kornberg, objevil v roce 1970 DNA polymerázy II a III a nyní působí jako genetik na Kalifornské univerzitě v San Francisku. Všichni tři Kornbergové se snažili pochopit, jak se v buňkách využívá genetická informace. Arthur a Roger Kornbergovi jsou šestým otcem a synem, kteří získali Nobelovu cenu.
Ocenění
Profesor Kornberg získal tato ocenění:
- 1997: Harveyho cena Technionu - Izraelského technologického institutu
- 2002: ASBMB-Merckova cena
- 2002: Pasarowova cena za výzkum rakoviny
- 2002: Le Grand Prix Charles-Leopold Mayer
- 2005: Sloan Jr., nadace General Motors pro výzkum rakoviny. .
- 2006: Nobelova cena za chemii
- 2006: Cena Louisy Gross Horwitzové na Kolumbijské univerzitě
Vyhledávání