КОРАНА, ХАР ГОБИНД

КОРАНА, ХАР ГОБИНД (Khorana, Har Gobind) (1922– 2011), индийско-американский биофизик, Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1968 (совместно с Робертом Уильямом Холли и Маршаллом Ниренбергом).

Родился в Райпуре, маленькой деревушке в штате Пенджаб (в настоящее время западная часть Пакистана). Предположительная дата рождения, записанная в документах 9 января 1922, но настоящая дата рождения неизвестна. Его отец был так называемым «патвари», сборщиком сельскохозяйственных налогов. Семья «патвари» была крайне бедна, но отец постарался дать детям самое лучшее образование, которое можно было получить в тех условиях. Они были чуть ли не единственными грамотными людьми в деревеньке, население которой насчитывало не более 100 человек.

Хар Гобинд Корана закончил среднюю школу в Мултане (в настоящее время Западный Пенджаб). Огромное влияние на мировоззрение мальчика оказал его школьный учитель Ратан Лал. После окончания школы будущий Нобелевский лауреат поступил в университет Лахоре в Пенджабе. В 1943 получил степень бакалавра, а в 1945 степень магистра. Позже Хар Гобинд Корана с благодарностью не раз вспоминал своего преподавателя, великого учителя и экспериментатора Махана Сингха.

В том же 1945 он получил государственную стипендию, позволившую талантливому ученому поехать в Англию, в Ливерпульский университет. Это было первое знакомство Корана с западной цивилизацией и культурой.

В университете он изучал органическую химию, и в 1948 защитил докторскую диссертацию. После защиты диссертации уехал в Цюрих, где в течение года работал в Цюрихском Федеральном Технологическом институте бок о бок с профессором Владимиром Прелогом.

Зимой 1949 Корана вернулся в Индию, но через несколько месяцев опять уехал в Англию на этот раз работать в Кембриджском университете вместе с профессором Дж.В.Кеннером и профессором А.Р.Тоддом.

Именно в этот период он начал интересоваться биохимией протеинов (протеин белок, состоящий только из остатков аминокислот) и нуклеиновых кислот (нуклеиновые кислоты полинуклеотиды, важнейшие биологически активные биополимеры; содержатся в каждой клетке всех организмов) – высокомолекулярных органических соединений, содержащихся в ядрах клеток.

Особый интерес ученого вызывают исследования по изучение химической структуры ацетилкоэнзима А (ацетилкоэнзим А химически активная форма ацетата, молекула с двумя атомами углерода).

Ацетилкоэнзим А был открыт Фрицем Липманом в 1945. Это вещество представляло собой продукт конденсации коэнзима А с уксусной кислотой. Ацетилкоэнзим А играет ключевую роль в обмене углеводов, жиров и белков в клетках. К концу 1940-х учеными был разработан метод выделения ацетилкоэнзима А из дрожжей, но этот способ был слишком сложным и дорогостоящим. В 1949 Корана и его коллеге Джону Моффату удалось синтезировать ацетилкоэнзим А. Разработанный ими метод был гораздо проще и дешевле, и позволял синтезировать ацетилкоэнзим А в количествах, необходимых для лабораторных исследований.

Это открытие принесло ему мировую известность. Неудивительно, что в 1952 он получил предложение от доктора Гордона М.Шрума из Исследовательского совета Британской Колумбии в Университете Британской Колумбии в Ванкувере возглавить отдел органической химии при Исследовательском совете. Аппаратура для опытов, предоставленная исследователям, оставляла желать лучшего, но зато, как выразился доктор Шрум «вам предоставляется полная свобода действий».

В 1960 он занял руководящую должность в Институте исследования энзимов Висконсинского университета.

В 1963 был назначен на должность редактора «Журнала Американского химического общества» («Journal of the American Chemical Society»).

В 1964 стал профессором биологии в Висконсинском университете. Главной темой его исследований становится биохимия нуклеиновых кислот, природа генов и биосинтез клеточных белков.

Нуклеиновые кислоты были открыты еще в конце 19 в., а в первой половине 20 в. ученым удалось выделить две основные нуклеиновые кислоты: рибонуклеиновую кислоту (РНК) (рибонуклеиновые кислоты – тип нуклеиновых кислот; высокомолекулярные органические соединения, образованные нуклеотидами, в которые входят: аденин, гуанин, цитозин, урацил и сахар рибоза; в клетках всех живых организмов РНК участвуют в реализации генетической информации) и дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) (дезоксирибонуклеиновая кислота – высокополимерное природное соединение, содержащееся в ядрах клеток живых организмов).

В 1953 ученым удалось определить двойную спиральную структуру ДНК. Была построена пространственная модель молекулы ДНК. Спираль ДНК состоит из двух цепей нуклеотидов, соединенных парами оснований. Последовательность соединения оснований и формирует генетический код ДНК.

В свою очередь РНК тоже состоит из нуклеотидов. Существуют три вида РНК: информационная, рибосомальная и транспортная. Задача информационной РНК скопировать генетический код с ДНК в ядре клетки и перенести скопированный генетический код для синтеза белка к рибосомам. Задача транспортной РНК транспортировка аминокислот к рибосомам, причем захват определенной аминокислоты происходит в соответствии с нуклеотидным кодом транспортной РНК.

В начале 1960-х Маршаллу У.Ниренбергу удается открыть основной триплетный код (триплетный код система, состоящая из трех азотистых оснований, которая определяет местоположение аминокислоты в молекуле белка при его синтезе) для аминокислоты фенилаланина. Приблизительно в это же время Корана занялся расшифровкой генетического кода. ДНК кодирует 20 аминокислот, а количество возможных разновидностей триплетов, образованных четырьмя нуклеотидами с различными основаниями, составляет 4·4·4 = 64. Опираясь на исследования Ниренберга, Корана провел серию опытов, в результате которых смог определить последовательность нуклеотидлов в триплетах, кодирующую каждую из 20 аминокислот. Неожиданно выяснилось, что некоторым аминокислотам соответствует не один триплет. Ученым удалось синтезировать цепи ДНК и РНК, и выявить триплеты, служащие сигналом к началу и концу биосинтеза специфического белка.

Им удалось установить, что транспортная РНК имеет две структуры, первичную и вторичную. Первичная структура представляет собой последовательность оснований в нуклеотидной цепи, а биологически активная вторичная структура показывает, в каких местах витки спирали РНК контактируют друг с другом. Вторичная структура внешне напоминает трехлепестковый цветок клевера. Последовательность нуклеотидов в среднем звене дополняет последовательность аналогичной структуры в информационной РНК. Именно это обеспечивает правильное расположение аминокислот в составе белка.

В 1968 Хар Гобинд Корана (совместно с Робертом Уильямом Холли и Маршаллом Ниренбергом) был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине «за расшифровку генетического кода и его роли в синтезе белка».

В 1970 ученым удалось синтезировать ДНК, а спустя несколько лет ген кишечной палочки.

Среди других наград профессора Корана премия Мерка Канадского химического института (1958), премия Луизы Гросс-Хорвиц Колумбийского университета (1968), премия Альберта Ласкера за фундаментальные медицинские исследования (1968) и медаль Уилларда Гиббса Американского химического общества (1974). Он член Национальной академии наук США, Американской ассоциации содействия развитию науки, Американского химического общества и Американского общества биохимиков

Сочинения: Some Recent Developments in the Chemistry of Phosphate Esters of Biological Interest «New York: Wiley» (1961); Synthesis of Transfer RNA Genes «Advan. Biosci» (1971).

Умер Корана 9 ноября 2011 в городе Конкорд, шт. Массачусетс, США. 

Ирина Шанина