Senger, Federico

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Federico Senger
inglés  Federico Sanger
Fecha de nacimiento 13 de agosto de 1918( 08/13/1918 )
Lugar de nacimiento Randcombe, Gloucestershire , Inglaterra
Fecha de muerte 19 de noviembre de 2013 (95 años)( 2013-11-19 )
Un lugar de muerte Cambridge , Distrito de Cambridge, Cambridgeshire , Inglaterra , Reino Unido
País  Gran Bretaña
Esfera científica bioquímica
Lugar de trabajo Universidad de Cambridge
alma mater Universidad de Cambridge
Titulo academico doctor en filosofía [2] ( 1943 ), doctor honorario [3] ( 1968 ), doctor honorario [3] ( 1970 ) y doctor honorario [3] ( 1970 )
consejero científico Albert Neuberger [1]
Estudiantes Rodney PorterElizabeth Blackburn
Premios y premios

premio Nobel premio Nobel Premio Nobel de Química ( 1958 , 1980 )

Orden del Mérito del Reino Unido ribbon.svg Reino-Unido582.gif Comandante de la Orden del Imperio Británico
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Frederick Sanger ( ing.  Frederick Sanger ; 13 de agosto de 1918 , Rendcombe, Gloucestershire - 19 de noviembre de 2013 [4] [5] ) - Bioquímico inglés , una de las cinco personas que recibieron dos premios Nobel, el primer científico de la historia en recibir dos Premios Nobel de Química en 1958 ("por establecer las estructuras de las proteínas, especialmente la insulina") y 1980 ("por la investigación fundamental sobre las propiedades bioquímicas de los ácidos nucleicos, especialmente el ADN recombinante") con Walter Gilbert y Paul Berg .

Biografía

Frederick Sanger nació el 13 de agosto de 1918 en Rendcombe (Gloucestershire, Inglaterra) de Frederick Sanger, médico general , y Cicely Sanger (de soltera Creedson). [6] Su padre trabajó como misionero médico anglicano en China, pero regresó a Inglaterra debido a problemas de salud, donde se casó con Cicely a la edad de 40 años. Senger Jr. era el segundo hijo de la familia: el hermano Theodore era un año mayor que él y la hermana Mary era cinco años menor. [7]

A la edad de unos cinco años, Sanger se mudó con su familia al pequeño asentamiento de Tanworth-in-Arden (Warwickshire). La familia Sanger era bastante rica y se invitó a una institutriz para educar a los niños. En 1927, Frederick fue enviado a Downs Malvern School, una escuela preparatoria administrada por cuáqueros cerca de Malvern, donde también estudió su hermano mayor Theodore. En 1932, Sanger ingresó a la recién fundada Escuela Bryanstone en Dorset. El método de instrucción en esta escuela era el Plan Dalton , y el modo más libre resultó ser mucho más preferible para Sanger. Entre todas las materias escolares, destacó la dirección de ciencias naturales. Como estudiante sobresaliente y habiendo recibido su certificado de graduación un año antes, Sanger pasó su último año principalmente en el laboratorio de la escuela bajo la guía de su maestro, Jeffrey Odish, del Laboratorio Cavendish. [7]

En 1936, F. Sanger ingresó en el St. John's College ( Cambridge ), al que asistía su padre. Sanger tardó tres años en pasar la Etapa I de Tripos . Para ello, estudió cursos de física, química, bioquímica y matemáticas, mientras experimentaba dificultades con la física y las matemáticas, ya que la preparación matemática escolar de muchos otros estudiantes era mejor. En su segundo año, Sanger reemplazó la física con la fisiología. Para la Etapa II, estudió bioquímica y recibió Primera Clase con honores.

En esta época, sus padres fallecieron de cáncer: su padre a los 60 años y su madre a los 58. Al mismo tiempo, se formaron las principales creencias de Sanger, debido a la fuerte influencia de la crianza cuáquera. Era pacifista y miembro de Peace Pledge Union. Fue a través de su participación en un grupo pacifista de académicos de Cambridge que conoció a su futura esposa, Margaret Joan Howe, que estudiaba economía en Newnam Women's College. En virtud de la Ley de formación militar de 1939, Sanger se registró temporalmente como objetor de conciencia y se volvió a registrar en virtud de la Ley del servicio nacional (NSA) de 1939, antes de que un tribunal le concediera una exención indefinida del servicio militar. Al mismo tiempo, se capacitó en trabajo de ayuda social en el centro Quaker, Devon, y sirvió brevemente como ordenanza. [7]

En octubre de 1940, Frederick Sanger comenzó a trabajar en su tesis doctoral bajo la supervisión de Norman Peary . El tema de su investigación fue el desarrollo de métodos para la obtención de proteínas alimenticias a partir de plantas. Después de que Piri dejara el departamento poco más de un mes después, Albert Neuberger se convirtió en el supervisor de Sanger [7] Al mismo tiempo, la dirección de la investigación de Sanger cambió al estudio del metabolismo del aminoácido lisina [8] [9] y el problema más práctico del nitrógeno de la patata. [10] Su disertación se tituló "El metabolismo del aminoácido lisina en el organismo animal". En 1943 , Sanger recibió su Ph.D. [7]

Actividad científica

Determinación de la estructura de la insulina

Newberger se trasladó al Instituto Nacional de Investigación Médica de Londres, pero Sanger permaneció en Cambridge y en 1943 se unió al grupo de Charles Chibnall, un químico de proteínas que recientemente había sido nombrado profesor en el Departamento de Bioquímica. Chibnall había trabajado previamente para determinar la composición de aminoácidos de la insulina bovina . [11] Sugirió que Sanger primero prestaría atención a los grupos amino de la proteína. La insulina, disponible de Boots, era una de las pocas proteínas disponibles en forma purificada. Antes de esto, Sanger había financiado él mismo su investigación, pero en el grupo científico de Chibnall recibió el apoyo del Consejo de Investigación Médica y luego, de 1944 a 1951, recibió el Premio Bate Memorial [6] [12] por investigación médica básica.

El primer éxito de Sanger fue la determinación de la secuencia completa de aminoácidos de dos cadenas polipeptídicas de insulina bovina , A (21 residuos de aminoácidos) y B (30 residuos de aminoácidos), en 1952 y 1951, respectivamente. [13] [14] [15] [16] [17] Antes de esto, generalmente se aceptaba que las proteínas tenían una estructura desordenada. Al identificar estas secuencias, Sanger demostró que las proteínas tienen una composición química definida.

Para confirmar este hecho, Sanger mejoró la cromatografía de partición , iniciada por Richard Lawrence Millington Singh y Archer John Porter Martin , para determinar la composición de aminoácidos de la proteína de lana. Sanger utilizó el reactivo químico 1-fluoro-2,4-dinitrobenceno (hoy en día también conocido como reactivo de Sanger, fluorinitrobenceno, FDNB o DNFB). Esta sustancia se obtuvo como resultado de la investigación de Bernhard Charles Saunders sobre agentes de guerra química en la Facultad de Química de la Universidad de Cambridge. Usando el reactivo de Sanger, fue posible marcar el grupo amino N-terminal en un extremo de la cadena polipeptídica. Luego, Sanger procedió a hidrolizar parcialmente la insulina en péptidos cortos usando ácido clorhídrico y enzimas proteolíticas como la tripsina . La mezcla de péptidos se fraccionó en una hoja de papel de filtro mediante electroforesis bidimensional en dos direcciones perpendiculares entre sí. Varios fragmentos de péptidos de insulina, teñidos con ninhidrina , se movieron a diferentes lugares en el papel, creando un patrón claro, llamado "huellas dactilares" por Sanger. El péptido N-terminal se determinó por el color amarillo debido a la etiqueta FDNB, después de lo cual se estableció el tipo de residuo de aminoácido terminal registrado como dinitrofenilaminoácido mediante hidrólisis ácida exhaustiva. [Dieciocho]

Repitiendo este procedimiento, Sanger determinó las secuencias de un conjunto de péptidos obtenidos utilizando varios métodos iniciales de hidrólisis parcial. A partir de cadenas peptídicas más cortas, fue posible construir la estructura completa de la insulina. Finalmente, dado que las cadenas A y B son fisiológicamente inactivas sin tres enlaces disulfuro (dos intercatenarios y uno intracatenario en la cadena A), Sanger et al., determinaron su ubicación en 1955 y establecieron la fórmula molecular de la insulina C 337 N 65 O 75 S 6 . [19] [20] La principal conclusión de Sanger fue que las dos cadenas polipeptídicas de la proteína insulina tienen secuencias de aminoácidos específicas y, por lo tanto, cualquier proteína tiene una secuencia única. Fue por este logro que Sanger recibió el primer Premio Nobel de Química en 1958. [21] [22] El descubrimiento fue decisivo para la hipótesis propuesta más tarde por Crick de que las secuencias de aminoácidos de las proteínas están codificadas por la secuencia de bases en el material genético del ADN (o ARN). [23] Estos trabajos sirvieron de base para la producción sintética de insulina y otras hormonas. [24]

Determinación de la estructura del ARN

Desde 1951, Sanger fue miembro del personal externo del Medical Research Council, [6] y con la apertura del laboratorio de biología molecular en 1962, se trasladó a la Facultad de Bioquímica de Cambridge, al frente del Departamento de Química de Proteínas. [7]

Antes de su traslado, Sanger comenzó a explorar la posibilidad de secuenciar moléculas de ARN y desarrollar métodos para separar ribonucleótidos producidos por la acción de nucleasas específicas . Este trabajo fue realizado por él en un intento de mejorar los métodos de secuenciación desarrollados durante la investigación sobre la insulina. [24]

El principal problema fue aislar el fragmento de ARN purificado para la secuenciación. En el curso de su trabajo en 1964, junto con Kjeld Maker, Sanger descubrió la formilmetionina - tRNA , que inicia la síntesis de proteínas en las bacterias. [25] Sin embargo, Sanger perdió el liderazgo en el desciframiento de la secuencia de la molécula de ARNt frente a un grupo científico dirigido por Robert Holly de la Universidad de Cornell , quien determinó la secuencia de alanina-ARNt de 77 ribonucleótidos de longitud de Saccharomyces cerevisiae en 1965. [26] En Al mismo tiempo, F. Sanger propuso marcar el ARN y el ADN , destinados a estudios estructurales, con un isótopo radiactivo de fósforo 32 P , lo que permitió realizar trabajos con una cantidad extremadamente pequeña de material: 10 −6 g  de nucleótidos. [27] [28]

Determinación de la estructura del ADN

Con el objetivo de la secuenciación del ADN, que requería un enfoque completamente diferente, Sanger consideró varias formas de utilizar la ADN polimerasa I de E. coli en relación con la duplicación del ADN monocatenario. [29] En 1975, con Alan Coulson, publicó una técnica de secuenciación utilizando ADN polimerasa y nucleótidos radiomarcados , a la que denominó técnica más y menos. [30] [31] La técnica incluía dos métodos estrechamente relacionados que sintetizaban oligonucleótidos cortos que portaban etiquetas en los extremos 3'. A continuación, estos fragmentos de ADN se fraccionaron mediante electroforesis en gel de poliacrilamida y se visualizaron mediante autorradiografía . La técnica permitió la secuenciación de fragmentos de ADN de hasta 80 nucleótidos de longitud a la vez, lo que demostró un progreso significativo en comparación con estudios anteriores, pero siguió siendo bastante laborioso. Sin embargo, el equipo de investigación de Sanger ha secuenciado la mayoría de los 5386 nucleótidos de ADN monocatenario del bacteriófago φX174. [32] Fue el primer genoma de ADN completamente secuenciado . Para su sorpresa, Sanger y sus colegas descubrieron que las regiones codificantes de algunos de los genes se superponían entre sí. [33]

En 1977, Sanger y sus colegas introdujeron un método para descifrar la estructura primaria del ADN, también conocido como " método de Sanger ", basado en la síntesis enzimática de una secuencia de ADN complementaria altamente radiactiva sobre el ADN monocatenario de interés como plantilla. [31] [34] Se logró un gran avance ya que el método permitió la secuenciación rápida y precisa de secuencias largas de ADN. Este descubrimiento le valió a Sanger su segundo Premio Nobel de Química en 1980, que compartió con Walter Gilbert y Paul Berg . [35] El nuevo método fue utilizado por Sanger y sus colegas para secuenciar el ADN mitocondrial humano (16 569 pares de bases) [36] y el bacteriófago λ (48 502 pares de bases). [37] El método de Sanger finalmente se usó para secuenciar todo el genoma humano. [38]

Actividad pedagógica

Durante la carrera de F. Sanger, más de diez estudiantes graduados trabajaron bajo su supervisión, dos de los cuales también recibieron el Premio Nobel. Su primer estudiante de posgrado fue Rodney Porter , quien se unió al grupo de investigación en 1947. [33] Posteriormente, en 1972, Porter compartió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina con Gerald Edelman por su trabajo sobre la estructura química de los anticuerpos . [39] Elizabeth Blackburn fue a la escuela de posgrado y trabajó en el laboratorio de Sanger de 1971 a 1974. [ 33 [40]] telómeros y telomerasa . [41]

Últimos años de vida

En 1983, a la edad de 65 años, Sanger se jubiló y volvió a su casa de Sopham Bulback (Cambridgeshire). Al científico le gustaba pasar su tiempo trabajando en el jardín de su casa. [33]

En 1992, firmó el manifiesto " Advertencia de los científicos del mundo a la humanidad " [42] .

En 1992, Wellcome Trust y el Medical Research Council fundaron el Centro Sanger (ahora el Instituto Sanger), que lleva su nombre. El Instituto se encuentra en el campus Genoma de Wellcome Trust cerca de Hinkston, a solo unas pocas millas de la casa de Sanger. Aceptó nombrar el Centro en su honor cuando el director fundador, John Sulston, se lo preguntó, pero advirtió: "Más vale que sea bueno " .

Sanger dijo que no encontró evidencia de la existencia de Dios, por lo que se convirtió en un agnóstico [44] . En una entrevista publicada en el periódico Times en 2000, Sanger dijo: “Mi padre era un cuáquero comprometido y yo fui criado como tal, y la verdad es muy importante para ellos. Me he alejado de estas creencias: es obvio que alguien está buscando la verdad, pero esto requiere evidencia. Incluso si quisiera creer en Dios, sería muy difícil. Necesitaría ver la evidencia." [45] .

Rechazó una oferta para convertirse en caballero porque no quería que lo llamaran "señor": "La caballería te hace diferente, ¿no es así? Y yo no quiero ser diferente". En 1986, fue incluido en la Orden del Mérito, que solo puede tener 24 miembros vivos [46] [44] [45] .

En 2007, la Sociedad Bioquímica Británica recibió una subvención de Wellcome Trust para catalogar y preservar 35 revistas de laboratorio en las que Sanger registró su investigación desde 1944 hasta 1983. [47] .

Sanger falleció mientras dormía en el Addenbrooks Hospital de Cambridge el 19 de noviembre de 2013 [48] [49]

Premios y premios

A partir de 2022, Sanger es uno de los dos únicos científicos que han recibido el Premio Nobel de Química dos veces (junto con Barry Sharpless ), y uno de los cinco ganadores del Premio Nobel dos veces, junto con Marie Curie ( Física , 1903 y Química , 1911). , Linus Pauling (Química, 1954 y Premio de la Paz , 1962), John Bardeen (dos veces Física, 1956 y 1972) y Sharpless (2001 y 2022) [50] .

Memoria

En 1992, el Centro de Investigación Sanger (ahora el Instituto Sanger ) fue fundado por Wellcome Trust y el Consejo Británico de Investigación Médica , que lleva el nombre del científico. [52] El instituto está ubicado cerca de Hinkston, Cambridgeshire , a pocos kilómetros de la casa de Sanger. Fue inaugurado personalmente por Senger el 4 de octubre de 1993, con una plantilla de menos de 50 personas, y ha seguido desempeñando un papel destacado en la investigación sobre el genoma humano y otros organismos. Actualmente, el Instituto cuenta con más de 900 empleados y es uno de los centros de investigación genómica más grandes del mundo.

Familia

En 1940, Sanger se casó con Margaret Joan Howe. La familia tuvo tres hijos: Robin (nacido en 1943), Peter (nacido en 1946) y Sally Joan (nacida en 1960). [6] Según el científico, su esposa "lo ayudó en su trabajo más que nadie, manteniendo un hogar familiar tranquilo y feliz". [48]

Creencias religiosas

El padre de Sanger se convirtió al cuaquerismo poco después de que nacieran sus dos hijos y los crió en esa fe, aunque la madre de Sanger no era cuáquera. [7]

Sanger dijo que no encontró evidencia de la existencia de Dios, por lo que se volvió agnóstico. [53] En una entrevista de 2000 con The Times , declaró: “Mi padre era un cuáquero comprometido ya mí me criaron como tal, y la verdad es muy importante para ellos. Me he apartado de esta fe. Obviamente, ella está buscando la verdad, pero también requiere la confirmación de la verdad. Incluso si quisiera creer en Dios, sería muy difícil para mí. Necesito confirmación de su existencia". [54]

Datos interesantes

Notas

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  3. ↑ 1 2 3 Frederik Sanger CBE CH OM, Memorias biográficas de la Royal Society
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  5. ↑ "Frederick Sanger, 95, dos veces premio Nobel y pionero de la genética, muere" Archivado el 7 de noviembre de 2017 en Wayback Machine . El New York Times, noviembre. 20, 2013.
  6. ↑ 1 2 3 4 "El Premio Nobel de Química 1980: Frederick Sanger - autobiografía" Archivado el 5 de octubre de 2016 en Wayback Machine . premio nobel.org.
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Literatura

Enlaces

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