Sidney Altman (7. toukokuuta 1939 – 5. kesäkuuta 2022) oli kanadalais-amerikkalainen molekyylibiologi, joka tunnetaan erityisesti RNA:n katalyyttisten ominaisuuksien tutkimuksesta. Hän toimi pitkään molekyyli-, solu- ja kehitysbiologian sekä kemian professorina Yalen yliopistossa. Vuonna 1989 hän sai yhdessä Thomas Cechin kanssa kemian Nobel-palkinnon RNA:n kyvystä toimia katalyyttinä. Altman oli juutalaista syntyperää.

Tutkimus ja keskeinen löytö

Altman sai Nobel-palkinnon analysoidessaan ribotsyymi RNase P:n katalyyttisiä ominaisuuksia. RNase P on luonnossa esiintyvä ribonukleoproteiinihiukkanen, joka osallistuu esiaste-tRNA:n 5' päätä ympäröivän osan leikkaamiseen, eli se muokkaa esiasteista tRNA:ta toimiviksi tRNA-molekyyleiksi. RNase P koostuu sekä RNA- että proteiinikomponenteista.

Perinteisen käsityksen mukaan proteiinit olivat solujen ainoita biologisia katalyyttejä (entsyymejä). Altmanin ja hänen työryhmänsä kokeissa RNaasi P -kompleksi puhdistettiin ja sen eri osia koottiin uudelleen koeputkissa. Yllättäen he havaitsivat, että RNase P:n RNA-komponentti yksin pystyi suorittamaan katalyyttisen leikkauksen ilman proteiinialayksikköä. Tämä osoitti, että RNA voi toimia katalyyttinä eli ribotsyyminä.

Merkitys

Tämä havainto oli perusteellinen paradigman muutos molekyylibiologiassa: RNA ei ole pelkästään perintötekijöiden välittäjä molekyylinä, vaan sillä voi olla myös aktiivinen, katalyyttinen rooli. Löydös tuki voimakkaasti ajatusta niin sanotusta RNA-maailma -hypoteesista, jonka mukaan varhaisen elämän alkuvaiheissa RNA saattoi sekä kantaa geneettistä informaatiota että katalysoida kemiallisia reaktioita ennen proteiinien syntyä. Lisäksi Altmanin työ avasi tien muiden ribotsyymien löytämiselle ja RNA-pohjaisten työkalujen kehittämiselle bioteknologiassa ja lääketieteessä.

Eukaryoottinen vs. bakteerien RNase P

Vaikka RNase P -kompleksia esiintyy myös eukaryoottisissa organismeissa, Altmanin myöhemmät tutkimukset ja muiden ryhmien tutkimustulokset osoittivat, että eukaryooteissa RNase P:n toiminta on usein riippuvaisempi proteiinialayksiköistä kuin bakteereissa. Eukaryoottien RNase P -komplekseissa proteiinien määrä ja roolit ovat laajentuneet, ja monissa tapauksissa proteiinit ovat välttämättömiä katalyyttiselle aktiivisuudelle tai kompleksiin liittyville lisätehtäville.

Työtavat ja vaikutus jatkotutkimukseen

Altmanin tutkimusmenetelmät perustuivat biokemiallisiin puhdistus- ja uudelleenkoostamiskokeisiin, in vitro-entsyymianalyyseihin ja molekyylibiologisiin lähestymistapoihin, joiden avulla voitiin erottaa RNA- ja proteiinikomponenttien vaikutukset. Hänen työnsä kannusti laajempaan kiinnostukseen RNA-molekyylien rakenteen ja toiminnan tutkimiseen sekä johti moniin jatkotutkimuksiin, kuten erilaisiin itseispalautuviin introneihin ja muihin ribotsyymeihin.

Opetus, tunnustukset ja perintö

Altman toimi uransa aikana opettajana ja ohjaajana monille tutkijoille, ja hänen työnsä vaikutus näkyy laajasti molekyylibiologian, biokemian ja biolääketieteen aloilla. Nobel-palkinnon lisäksi hänen työnsä on saanut laajaa tunnustusta ja se on vaikuttanut sekä perustutkimukseen että soveltavaan tutkimukseen, esimerkiksi RNA-pohjaisen terapian ja diagnostisten menetelmien kehitykseen. Altmanin löytö ribotsyymien olemassaolosta on yksi 1900-luvun loppupuolen merkittävimmistä biokemian edistysaskelista.

Altman kuoli 5. kesäkuuta 2022. Hänet muistetaan merkittävänä tutkijana, joka muutti käsitystämme siitä, mitä biologinen makromolekyyli voi tehdä solussa.