Sydney Brenner: Nobelpalkittu molekyylibiologi ja C. elegansin perustaja

Sydney Brenner: Nobelpalkittu molekyylibiologi ja C. elegansin perustaja — uraauurtavaa työtä geneettisen koodin ja kehitysbiologian tutkimuksessa.

Sydney Brenner CH FRS (13. tammikuuta 1927 - 5. huhtikuuta 2019) oli eteläafrikkalainen biologi ja vuoden 2002 Nobelin fysiologian tai lääketieteen palkinnon saaja yhdessä Robert Horvitzin ja John Sulstonin kanssa. Hän oli juutalaista syntyperää.

Brenner vaikutti merkittävästi geneettistä koodia ja muita molekyylibiologian aloja koskevaan työhön.

Hän perusti Caenorhabditis elegans -pyörömaton malliorganismiksi kehitysbiologian tutkimiseen. Hän perusti molekyylitutkimuslaitoksen Berkeleyhin, Kaliforniaan.

Varhaiselämä ja koulutus

Sydney Brenner syntyi Etelä-Afrikassa vuonna 1927. Hän opiskeli lääketiedettä ja siirtyi varhaisessa vaiheessa kiinnostumaan solubiologiasta ja molekyyligenetiikasta. Brenner työskenteli useissa johtavissa tutkimusympäristöissä ja kiinnitti nopeasti huomiota ajatuksillaan ja kokeellisilla lähestymistavoillaan, jotka yhdistivät genetikan, biokemian ja kehitysbiologian näkökulmat.

Tieteellinen ura ja keskeiset panokset

Brennerin ura kattoi laajan kirjon molekyylibiologian kysymyksiä. Hän oli mukana varhaisissa tutkimuksissa, jotka auttoivat selventämään geenikoodin luonnetta ja mekanismeja. Merkittävä osa hänen perintöään liittyy kuitenkin siihen, että hän loi ja popularisoi kokonaisen tutkimusmallin eliön — Caenorhabditis elegans — käytön kehitysbiologian ja hermoston tutkimuksessa. Tämän malliorganismin avulla tutkijat pystyivät systemaattisesti kartoittamaan solulinjoja, suorittamaan geneettisiä screenejä ja tunnistamaan geenejä, jotka säätelevät kehitystä ja ohjelmoitua solukuolemaa (apoptoosia).

• Perustivat työryhmät ja menetelmät, jotka mahdollistivat C. elegansin solulinjan täydellisen kartoittamisen ja geenien funktion operatiivisen selvittämisen.
• Edisti ajatusta, että yksinkertaisilla organismeilla voidaan tutkia monimutkaisia biologisia ilmiöitä, jotka ovat usein säilyneitä myös ihmisissä.
• Toimi sekä tutkijana että mentorina — hänen ryhmästään ja vaikutuspiiristään on tullut lukuisia merkittäviä tutkijoita.

Suhde C. elegansiin ja 1970-luvun läpimurto

1960- ja 1970-luvuilla Brenner ja hänen kollegansa kehittivät Caenorhabditis elegans -pyörömaton laajamittaiseen kokeelliseen käyttöön. C. elegans valittiin malliorganismiksi sen pienen koon, nopean elinkaaren, läpinäkyvyyden ja helppouden vuoksi kasvattaa ja muokata geneettisesti. Vuoden 1974 julkaisu, jossa hän kuvasi C. elegansin genetiikkaa, loi perustan monille myöhemmille löydöille kehityksen ja apoptoosin geneettisestä sääntelystä.

Vaikutus, palkinnot ja perintö

Sydney Brennerille myönnettiin useita arvostettuja tunnustuksia uran aikana, joista tunnetuin on vuoden 2002 Nobel-palkinto fysiologiassa tai lääketieteessä, jaetuna Robert Horvitzin ja John Sulstonin kanssa. Lisäksi hän oli muun muassa FRS ja sai muita kunnianosoituksia kuten CH.

Brennerin perintö elää sekä konkreettisina tieteellisinä löydöksinä että laajempana paradigmaattina muutoksena: hänen työnsä osoitti, miten malliorganismit ja geneettiset lähestymistavat voivat avata ymmärryksen mekanismeista, jotka säätelevät kehitystä, hermoston muodostumista ja solukuolemaa. Monet nykyiset biologian tutkimusmenetelmät ja -kysymykset pohjautuvat suoraan tai välillisesti hänen ideoihinsa.

Henkilökohtaiset tiedot ja kuolema

Brenner tunnettiin myös terävänä ajattelijana ja suorapuheisena tiedeyhteisön vaikuttajana, joka arvosti yksinkertaisia ja selkeitä kokeellisia ratkaisuja. Hän kuoli 5. huhtikuuta 2019, jättäen jälkeensä laajan vaikutuksen molekyylibiologiaan ja kehitysbiologiaan.

Keskeisiä teemoja ja vaikutuksia tiivistettynä

• Merkittävä rooli geneettisen koodin ja molekyylibiologian varhaisessa ymmärtämisessä.
• Taustatyö ja perustaminen C. elegans -mallin laajalle käytölle kehitysbiologiassa ja neurotieteissä.
• Nobelin palkinto ja useat muut kunnianosoitukset tunnustuksena pitkäaikaisesta tieteellisestä vaikutuksesta.

Sydney Brennerin työ osoittaa, miten konseptuaalisesti yksinkertaiset mutta huolellisesti valitut kokeelliset järjestelmät voivat johtaa syvällisiin oivalluksiin elämän perusmekanismeista.

Työ

Brenner teki 1960-luvulla useita merkittäviä panostuksia molekyylibiologiaan. Francis Crickin ja muiden kanssa hän selvitti geneettisen koodin, jossa nukleiinihappoemästen kolmiosaiset emäkset muunnetaan aminohapoiksi.

Tämän jälkeen Brenner keskittyi vakiinnuttamaan Caenorhabditis elegansin malliorganismiksi eläinten kehityksen, myös hermoston kehityksen, tutkimiseen. Brenner valitsi tämän 1 millimetrin pituisen maaperän sukkulamadon pääasiassa siksi, että se on yksinkertainen, sitä on helppo kasvattaa massapopulaatioina ja se osoittautui sopivaksi geneettisiä analyysejä varten. Tästä työstä hän jakoi vuoden 2002 fysiologian tai lääketieteen Nobel-palkinnon Robert Horvitzin ja John Sulstonin kanssa. Hänen joulukuussa 2002 pitämänsä Nobel-luento "Luonnon lahja tieteelle" on kunnianosoitus tälle vaatimattomalle sukkulamadolle. Hänen mielestään oikean organismin valinta on yhtä tärkeää kuin oikeiden ongelmien valitseminen. Tunnustuksena hänen uraauurtavasta työstään C. elegansin parissa toiselle läheisesti sukua olevalle sukkulamatolle annettiin tieteellinen nimi Caenorhabditis brenneri.

Brenner perusti Berkeleyssä, Kaliforniassa sijaitsevan Molecular Sciences Institute -instituutin vuonna 1996. Hän on tällä hetkellä yhteydessä Salk-instituuttiin, molekyyli- ja solubiologian instituuttiin, Singaporen biolääketieteelliseen tutkimusneuvostoon ja Howard Hughes Medical Instituteen. Elokuussa 2005 Brenner nimitettiin Okinawan tiede- ja teknologiainstituutin johtajaksi. Hän on myös Scripps Research Instituten tieteellisen johtokunnan jäsen.

Tieteellisestä oivalluksestaan ja nokkeluudestaan tunnettu Brenner kirjoitti monta vuotta säännöllisesti kolumnia ("Loose Ends") Current Biology -lehdessä. Brenner oli tunnettu anteliaisuudestaan ja siitä, että hänen ajatuksensa ovat innoittaneet monia opiskelijoita ja kollegoita.

Brenner kuoli 5. huhtikuuta 2019 Singaporessa. Hän oli 92-vuotias.

 
Esther Lederberg, Gunther Stent, Sydney Brenner, Joshua Lederberg, 1965.  

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Kuka oli Sydney Brenner?

Kysymys: Millaisia panoksia hän teki molekyylibiologiaan?

K: Minkä malliorganismin hän perusti kehitysbiologian tutkimista varten?

K: Milloin hän syntyi?

K: Milloin hän kuoli?

K: Mikä on hänen etninen taustansa?

K: Mihin hän perusti molekyylitutkimuslaitoksen?

Hae kirjaimella