Лесли орган
Лесли Элизер Оргел | |
|---|---|
 | |
| Рожденный | 12 января 1927 г. |
| Умер | 27 октября 2007 г. (80 лет) Сан-Диего, Калифорния , США |
| Национальность | Британский |
| Альма-матер | Оксфордский университет Калифорнийский технологический институт Чикагский университет |
| Известный | Диаграмма Оргела Происхождение жизни Правила Оргеля |
| Награды | Член Королевского общества |
| Научная карьера | |
| Поля | Химия |
| Учреждения | Оксфордский университет Кембриджский университет |
Лесли Элеазер Оргел, ФРС [1] (12 января 1927 — 27 октября 2007) — британский химик . Он известен своими теориями происхождения жизни .
Биография [ править ]
 | Этот раздел нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( Март 2024 г. ) |
Лесли Оргел родился в Лондоне, Англия , он получил степень бакалавра гуманитарных наук в области химии с отличием в Оксфордском университете. В 1948 году В 1951 году он был избран научным сотрудником. из Колледжа Магдалины в Оксфорде и в 1953 году получил докторскую степень по химии.
Оргель начал свою карьеру как теоретик химик -неорганик- и продолжил обучение в этой области в Оксфорде, Калифорнийском технологическом институте и Чикагском университете .
Вместе с Сиднеем Бреннером , Джеком Дуницем , Дороти Ходжкин и Берил М. Оутон он был одним из первых людей, увидевших в апреле 1953 года модель структуры ДНК , построенную Фрэнсисом Криком и Джеймсом Уотсоном , в то время как он и Джеймс Уотсон. другие ученые работали на химическом факультете Оксфордского университета. [2] По словам покойного доктора Берил Оутон, позже Риммера, они все путешествовали вместе на двух машинах, как только Дороти Ходжкин объявила им, что они отправляются в Кембридж, чтобы увидеть модель структуры ДНК. Все были впечатлены новой моделью ДНК, особенно Бреннер, который впоследствии работал с Криком; Сам Оргель также работал с Криком в Институте биологических исследований Солка . [3]
В 1955 году он поступил на химический факультет Кембриджского университета . Там он работал в области химии переходных металлов и теории поля лигандов , опубликовал несколько рецензируемых журнальных статей и написал учебник под названием «Химия переходных металлов: теория поля лигандов» (1960). Он разработал диаграмму Оргеля , показывающую энергии электронных термов в комплексах переходных металлов.
Оргель сформулировал свою трансляции белков и катастрофами, в 1963 году. теорию старения, связанную с ошибками [4] термина « (до использования Манфредом Эйгеном катастрофа мутационных ошибок »), который с тех пор был подвергнут экспериментальному оспорению. [5]
В 1964 году Оргель был назначен старшим научным сотрудником и профессором-исследователем Института биологических исследований Солка в Ла-Хойе, Калифорния , где он руководил Лабораторией химической эволюции. Он также был адъюнкт-профессором на кафедре химии и биохимии Калифорнийского университета в Сан-Диего и одним из пяти главных исследователей в спонсируемой НАСА программе NSCORT по экзобиологии . Оргель также участвовал в программе НАСА «Викинг -Марс» в качестве члена группы молекулярного анализа, которая разработала прибор для газовой хроматографии и масс-спектрометра , который роботы доставили на планету Марс .
В лаборатории Оргеля появился экономичный способ получения цитарабина , соединения, которое сегодня является одним из наиболее часто используемых противораковых агентов .
Вместе со Стэнли Миллером Оргель также предположил, что пептидно-нуклеиновые кислоты , а не рибонуклеиновые кислоты , представляют собой первые пребиотические системы , способные к самовоспроизведению на ранней Земле .
Его имя широко известно благодаря приписываемым ему правилам Оргеля , в частности второму правилу Оргеля: « Эволюция умнее вас». [6]
В своей книге «Происхождение жизни » Оргель ввел концепцию заданной сложности , чтобы описать критерий, по которому живые организмы отличаются от неживой материи. Он опубликовал более трехсот статей по своим научным направлениям.
В 1993 году Оргель выступил на выставке «Что такое жизнь?» Конференция в Тринити-колледже в Дублине, Ирландия, вместе со многими другими выдающимися учеными, исследующими исследования происхождения жизни, такими как Манфред Эйген , Джон Мейнард Смит и Стивен Джей Гулд . Доклад Оргеля был посвящен теме «Молекулярная структура и неупорядоченные кристаллы». [7]
Оргель умер от рака поджелудочной железы 27 октября 2007 года в хосписе и паллиативной помощи Сан-Диего в Сан-Диего, Калифорния .
Исследования происхождения жизни [ править ]
Синтез нуклеиновых оснований [ править ]
Оргель предложил новое решение проблемы с предложенным Хуаном Оро механизмом синтеза нуклеиновых оснований на ранней Земле , который основывался на реакции пяти молекул цианистого водорода (HCN) с образованием аденина . Проблема заключалась в том, что для этого потребовалось бы гораздо больше концентрированного цианида водорода, чем предполагалось.
Оргель предположил, что цианистый водород заморожен в растворе. [8] Это позволило бы сконцентрировать молекулы HCN в пространствах между кристаллической решеткой льда, а также решить проблему слишком летучести HCN в жидком водном растворе.
Образование нуклеозидов [ править ]
Для синтеза нуклеозидов ( нуклеотидное основание + рибоза ) Оргель предложил почти противоположный подход, нагревая досуха смесь рибозы и пуриновых нуклеиновых оснований гипоксантина , аденина и гуанина в присутствии ионов магния . [9] Эта реакция помещает гликозидную связь в правильное положение двумя способами: нуклеиновое основание присоединяется к правильному углероду на рибозе и в правильной ориентации (бета- аномер ).
Однако позже синтез подвергся критике, потому что он больше всего работал только с гипоксантином, азотистым основанием, которое не имеет отношения к современной жизни на Земле, и потому, что он не был специфичен для сахара рибозы и вместо этого мог быть применен к другим сахарам.
Полимеризация РНК [ править ]
Продолжая свою работу по изучению пребиотического синтеза РНК , Оргель исследовал механизмы , посредством которых неорганический фосфат [10] и нуклеотидные фосфорильные группы [11] могут быть химически активированы для конденсации в полимеры нуклеиновых кислот. Начиная с 1960-х годов Оргель исследовал различные активирующие агенты на основе цианидов, которые вполне могли присутствовать на молодой Земле. реагент Было обнаружено , что карбодиимидный эффективен при активации фосфорильных групп нуклеотидов и способствует образованию коротких димеров и тримеров аденозина. [12] В 2018 году Джон Д. Сазерленд и его коллеги предположили, что метилизоцианид и ацетальдегид могут объединиться с образованием пребиотического агента, активирующего фосфат, который вполне вероятно мог образоваться в условиях ранней Земли. [13]
Оргель также предположил, что одна-единственная цепь РНК могла быть матрицей для первой жизни на Земле и что эти активированные имидазолом нуклеотиды могли использовать эту цепь-матрицу РНК для полимеризации и репликации . Лорманн и Оргель сообщили, что фосфоримидазолидное производное аденозинмонофосфата (в котором кислород фосфорильной группы замещен имидазольным кольцом) образует короткие олигомеры аденозина в присутствии полиуридиновых матриц. [11] Далее они обнаружили, что катион двухвалентного металла, используемый для катализа реакции, влияет на региохимию межнуклеотидной связи. [14] Pb 2+ давал преимущественно 5'-2' связанные нуклеотиды, тогда как Zn 2+ давали преимущественно 5'-3' связанные нуклеотиды из гуанозинфосфоримидазолидов в присутствии полицитидиновой матрицы. Также было показано, что монтмориллонитовая глина способствует полимеризации аденозинфосфоримидазолида в олигонуклеотиды длиной в десятки оснований, начиная с полиаденозинового 10-мерного праймера. [15] В отсутствие монтмориллонита праймер блокировался за счет образования 5'- аденозинпирофосфата .
Олигонуклеотидные продукты в ранних исследованиях обычно характеризовались комбинацией 14 C Радиомечение , гель-электрофорез и бумажный электрофорез . использовали ферментативное расщепление Для дифференциации региоизомеров . [12] Появление ВЭЖХ позволило охарактеризовать длинные олигомеры гуанозина. [14]
Направленная панспермия [ править ]
Хотя позже он преуменьшил значение этой гипотезы, Оргел вместе с Фрэнсисом Криком предложил подробный сценарий панспермии происхождения жизни на Земле, зайдя так далеко, что предположил, что жизнь на Земле была создана инопланетным видом и послана на Землю. [16] Они предложили проект космического корабля, который инопланетяне могли бы использовать для посева жизни на Земле.
Мир РНК [ править ]
В конце 1960-х годов Оргель предположил, что жизнь основана на РНК, а затем на ДНК или белках. Его теория включала гены, основанные на РНК и РНК-ферментах. [17] Эта точка зрения получила развитие и воплотилась в ныне широко принятую гипотезу мира РНК .
Почти тридцать лет спустя Оргель написал пространный обзор гипотезы мира РНК. [18] В этом обзоре освещено множество предложенных способов синтеза РНК и ее частей в абиотических условиях, отмечена важность открытия рибозимов (молекул РНК, которые функционируют как ферменты , как когда-то предсказывал Оргель) и в то же время продемонстрированы полимеры нуклеиновых кислот с альтернативами рибоза, такая как треозонуклеиновая кислота (TNA) и пептид-нуклеиновая кислота (PNA) .
В заключение Оргель написал: «Нужно признать, что, несмотря на значительный прогресс, проблема происхождения Мира РНК далека от своего разрешения». [18]
Награды [ править ]
- В 1990 году избран членом Национальной академии наук .
- В 1962 году избран членом Лондонского общества королевского .
- Американская академия искусств и наук
Книги [ править ]
- Лесли Э. Оргел, Введение в химию переходных металлов. Теория поля лигандов , 1961 г.
- Лесли Э. Оргел, Происхождение жизни: молекулы и естественный отбор , 1973 г.
- Лесли Э. Оргел и Стэнли Л. Миллер, Происхождение жизни на Земле , 1974 г.
Ссылки [ править ]
- ^ Дуниц, Джек Д.; Джойс, Джеральд Ф. (1 декабря 2013 г.). «Лесли Элизер Оргел. 12 января 1927 г. - 27 октября 2007 г.» . Биографические мемуары членов Королевского общества . 59 : 277–289. дои : 10.1098/rsbm.2013.0002 . ISSN 0080-4606 .
- ^ Джадсон, Гораций Фриланд (2013). Восьмой день творения: творцы революции в биологии . Колд-Спринг-Харбор, Нью-Йорк: CSH Press. п. 238. ИСБН 978-0-879694-78-4 .
- ^ Олби, Роберт, Фрэнсис Крик: Охотник за секретами жизни, Лабораторное издательство Колд-Спринг-Харбор, 2009, Глава 10, стр. 10. 181 ISBN 978-0-87969-798-3
- ^ Оргел, Лесли Э. (1963). «Поддержание точности синтеза белка и его влияние на старение» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 49 (4): 517–521. Бибкод : 1963PNAS...49..517O . дои : 10.1073/pnas.49.4.517 . ПМК 299893 . ПМИД 13940312 .
- ^ Майкл Р. Роуз (1991). Эволюционная биология старения . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета . стр. 147–152 . ISBN 978-0-19-506133-8 .
- ^ Дуниц, Джек Д.; Джойс, Джеральд Ф. (2013). «Лесли Э. Оргел» (PDF) . Биографические мемуары Национальной академии наук : 11.
- ^ Райс, Фредрик Л. «ЧТО ТАКОЕ ЖИЗНЬ? Следующие пятьдесят лет Тринити-колледж, Дублин, Ирландия, 20–22 сентября» . icr.provoction.net . Проверено 18 ноября 2016 г.
- ^ Санчес, Р.; Феррис, Дж.; Оргель, Л.Е. (1 июля 1966 г.). «Условия синтеза пуринов: происходил ли синтез пребиотиков при низких температурах?». Наука . 153 (3731): 72–73. Бибкод : 1966Sci...153...72S . дои : 10.1126/science.153.3731.72 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 5938419 . S2CID 31527498 .
- ^ Фуллер, Уильям Д.; Санчес, Роберт А.; Оргел, Лесли Э. (14 июня 1972 г.). «Исследования по синтезу пребиотиков». Журнал молекулярной биологии . 67 (1): 25–33. дои : 10.1016/0022-2836(72)90383-X . ПМИД 4339529 .
- ^ Лорманн, Р.; Оргел, Лесли (1968). «Синтез пребиотиков: фосфорилирование в водном растворе». Наука . 161 (3836). Американская ассоциация содействия развитию науки: 64–66. Бибкод : 1968Sci...161...64L . дои : 10.1126/science.161.3836.64 . JSTOR 1724394 . ПМИД 5655266 . S2CID 13005451 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Вейманн, Б.; Лорманн, Р.; Оргел, Лесли; Шнайдер-Бернлохер, Х.; Салстон, Дж. (1968). «Матричный синтез с аденозин-5'-фосфоримидазолидом». Наука . 161 (3839). Американская ассоциация содействия развитию науки: 387. Бибкод : 1968Sci…161..387W . дои : 10.1126/science.161.3839.387 . JSTOR 1724244 . ПМИД 5661298 . S2CID 35649008 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Салстон, Дж.; Лорманн, Р.; Оргел, Лесли; Майлз, Х. (1968). «Неферментативный синтез олигоаденилатов на матрице полиуридовой кислоты» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 59 (3): 726–733. Бибкод : 1968PNAS...59..726S . дои : 10.1073/pnas.59.3.726 . ПМК 224735 . ПМИД 5238657 .
- ^ Мариани, Анжелика; Рассел, Дэвид; Жавель, Томас; Сазерленд, Джон (2018). «Световыделяемый потенциально пребиотический активатор нуклеотидов» . Журнал Американского химического общества . 140 (28): 8657–8661. дои : 10.1021/jacs.8b05189 . ПМК 6152610 . ПМИД 29965757 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Лорманн, Р.; Бридсон, П.; Оргел, Лесли (1980). «Эффективный матрично-направленный синтез олигонуклеотидов, катализируемый ионами металлов». Наука . 208 (4451). Американская ассоциация содействия развитию науки: 1464–1465. Бибкод : 1980Sci...208.1464L . дои : 10.1126/science.6247762 . JSTOR 1684687 . ПМИД 6247762 .
- ^ Феррис, Джеймс; Хилл, Обри; Лю, Рихе; Оргел, Лесли (1996). «Синтез длинных пребиотических олигомеров на минеральных поверхностях». Природа . 381 (6577): 59–61. Бибкод : 1996Natur.381...59F . дои : 10.1038/381059a0 . hdl : 2060/19980119839 . ПМИД 8609988 . S2CID 4351826 .
- ^ Крик, ФХК; Оргель, Л.Е. (1 июля 1973 г.). «Направленная панспермия». Икар . 19 (3): 341–346. Бибкод : 1973Icar...19..341C . дои : 10.1016/0019-1035(73)90110-3 .
- ^ Джойс, Джеральд Ф. (2007). «Некролог: Лесли Оргел (1927–2007)». Природа . 450 (7170): 627. Бибкод : 2007Natur.450..627J . дои : 10.1038/450627a . ПМИД 18046392 . S2CID 5439488 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Оргел, Лесли Э (1 января 2004 г.). «Пребиотическая химия и происхождение мира РНК». Критические обзоры по биохимии и молекулярной биологии . 39 (2): 99–123. CiteSeerX 10.1.1.537.7679 . дои : 10.1080/10409230490460765 . ISSN 1040-9238 . ПМИД 15217990 . S2CID 4939632 .
Внешние ссылки [ править ]
- Реестр документов Лесли Оргела в UCSD
- Неправдоподобность метаболических циклов на пребиотической Земле
- Некролог Лесли Оргела на сайте Института Солка
- LA Times: «Лесли Оргел, 80 лет; химик был отцом мировой теории происхождения жизни РНК» , 31 октября 2007 г.
- «Лесли Оргел умирает» , The Scientist , 1 ноября 2007 г.
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| академики | |
| Другой | |
- Члены Национальной академии наук США
- Британские химики
- Химики-неорганики
- Члены химического факультета Кембриджского университета
- Члены Американской академии искусств и наук
- Стипендиаты Колледжа Магдалины, Оксфорд
- Члены Королевского общества
- 1927 рождений
- смертей в 2007 г.
- Панспермия
- Происхождение жизни
- Сотрудники Института биологических исследований Солка
- Выпускники Оксфордского университета