Как секвенирование ДНК Фредерика Сэнгера навсегда изменило биологию

16

Фредерик Сэнгер был не просто биохимиком. Он был тем самым человеком, который научил нас читать инструкцию к жизни. Родившись в Рэндкомбе, Англия, в 1918 году, он большую часть своей карьеры проработал в Медицинском исследовательском совете в Кембридже. Его работы не просто заполняли страницы учебников. Они заложили фундамент современной генетики.

Прорыв с инсулином

До Сэнгера белки были загадочными «черными ящиками». Ученые знали, что они представляют собой сложные цепи аминокислот. Но они не знали их порядок. Этот порядок имеет значение. Он определяет, как белок сворачивается и функционирует.

Сэнгер потратил десять лет на изучение инсулина. Всего одной молекулы. К 1955 году он расшифровал точную последовательность каждой аминокислоты. Это была кропотливая работа. Но она доказала, что белки имеют четко определенные, читаемые структуры. Эта техника открыла двери для понимания многих других сложных белков. Научное сообщество обратило на это внимание. В 1958 году он получил Нобелевскую премию по химии.

Большинство людей остановились бы на этом. Сэнгер не остановился.

Вторая Нобелевская премия

В 1980 году Сэнгер совершил почти невозможное. Он получил вторую Нобелевскую премию. Он стал лишь четвертым человеком в истории, достигшим этого. Он разделил эту честь с Полом Бергом и Уолтером Гилбертом. Награда была присуждена за их работу по секвенированию нуклеотидов в ДНК.

В частности, они определили последовательность нуклеотидов в ДНК небольшого вируса. Это был огромный скачок по сравнению с инсулином. Инсулин — это белок. ДНК — это чертеж. Прочитать чертеж сложнее. Для этого требуются другие инструменты. Более ранняя работа Сэнгера с белками дала ему химическую интуицию, необходимую для взлома генетического кода.

Почему это важно сегодня

Возможно, вы не задумываетесь о последовательностях нуклеотидов каждый день. Но вы постоянно сталкиваетесь с результатами методов Сэнгера. Технологии секвенирования ДНК эволюционировали непосредственно из его методов. Сегодня мы используем вариации его методов для секвенирования всего человеческого генома.

Рассмотрим следующие вопросы:

  • Как мы получили дешевое генетическое тестирование? Химия Сэнгера сделала это возможным.
  • Какие болезни можно проследить до конкретных мутаций генов? Все, благодаря читаемым последовательностям.
  • Где началась современная биотехнология? В Кембридже, с точными методами Сэнгера.

Сэнгер умер в Кембридже в 2013 году. Его наследие — это не только награды. Оно в каждой лаборатории, которая секвенирует ДНК. Оно в методах лечения, полученных благодаря этим знаниям. Он показал, что если смотреть достаточно внимательно, вселенная раскрывает свою структуру.

Мы все еще читаем эти страницы. История далеко не закончена.