ХОЛЛИ Роберт Уильям (1922-93)
ХОЛЛИ (Holley) Роберт Уильям (1922-96), американский биохимик. Исследовал структуру нуклеиновых кислот. Впервые установил полную последовательность нуклеотидов в аланиновой транспортной РНК. Нобелевская премия (1968, совместно с М. У. Ниренбергом и Х. Г. Кораной). * * * ХОЛЛИ (Holley) Роберт У. (28 января 1922 г. - 11 февраля 1993 г.). Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1968 г. совместно с Харом Гобиндом Кораной и Маршаллом У. Ниренбергом. Американский биохимик Роберт Уильям Холли родился в Урбане (штат Иллинойс) и был одним из четырех сыновей учителей Виолы Эстер (Вольф) и Чарлза Элмера Холли. Роберт получил начальное образование в общеобразовательных школах Иллинойса, Калифорнии и Айдахо. В юности у него возник прочный интерес к биологии. После окончания в 1938 г. средней школы в Урбане он поступил в Иллинойский университет для изучения химии. Через 4 года он получил звание бакалавра и перешел в Корнеллский университет для окончания исследований по органической химии. В это же время Х. в течение двух лет служил ассистентом-химиком и исследователем-химиком в медицинском колледже. Во время второй мировой войны Х. прекратил занятия и присоединился к группе ученых из Американской службы развития исследований, которая впервые синтезировала пенициллин – антибиотик, открытый Александером Флемингом в 1928 г. После войны Х. был направлен в Национальный исследовательский совет в Корнелл, где в 1947 г. получил степень доктора философии. Стипендия Американского химического общества дала возможность Х. в течение двух лет продолжать исследования в Вашингтонском государственном колледже (в настоящее время университете) в Пулмене. В 1948 г. он возвратился в Корнелл и стал ассистентом профессора по органической химии на нью-йоркской экспериментальной сельскохозяйственной станции. Исследования этих лет, проводимые Х., способствовали тому, что он начал изучение биохимии нуклеиновых кислот, веществ, контролирующих образование белков организма. В 1955 г., получив в Корнелле годичный отпуск для научной работы, он продолжал изучение нуклеиновых кислот в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене (Калтех) благодаря субсидии, предоставленной ему Фондом Гуггенхейма. Там он начал эксперименты, явившиеся следствием его прежней работы и приведшие через 10 лет к определению химической структуры рибонуклеиновой кислоты (РНК). Помимо центральной роли в синтезе белков, РНК переносит генетическую информацию от ядра клетки. Генетика как наука возникла в 1866 г., когда Грегор Мендель опубликовал свои наблюдения по наследованию окраски цветов у садового гороха. Мендель полагал, что "элементы", в настоящее время названные генами, отвечают за наследование организмом физических признаков. Открытие нуклеиновых кислот в 1869 г. привело к выявлению в XX в. РНК и дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Гены состоят из ДНК, которая управляет синтезом белков в клетке и таким образом контролирует в ней биохимические процессы. В 1953 г. Френсис Крик и Джеймс Д. Уотсон определили двойную спиральную структуру и создали пространственную модель молекулы ДНК, которая напоминает винтовую лестницу. Спираль ДНК состоит из двух цепей нуклеотидов, соединенных парами оснований в виде "ступенек лестницы": аденина, тимина, гуанина и цитозина. Каждое основание соединяется только с определенным основанием в противоположной цепи; эта последовательность формирует генетический код ДНК. Триплет оснований содержит генетические инструкции по введению одной аминокислоты в молекулу белка, которая представляет цепь аминокислот. Ген содержит многочисленные основные триплеты и генетические инструкции для синтеза целых белковых молекул. Как и ДНК, РНК состоит из цепей нуклеотидов. Существуют три типа РНК: информационная, рибосомальная и транспортная. Информационная РНК копирует генетический код с ДНК в клеточном ядре и переносит генетические инструкции для синтеза белка к рибосомам, где белки и синтезируются в цитоплазме клетки. Транспортная РНК, которая содержит специфическую нуклеотидную последовательность для каждой аминокислоты, захватывает предназначенную ей нуклеотидным кодом аминокислоту и транспортирует к рибосомам. Таким образом, три типа РНК взаимодействуют друг с другом в процессе синтеза молекул белка. В 1964 г. Х. был назначен профессором и руководителем отдела биохимии и молекулярной биологии Корнеллского университета. За три года до этого события Маршалл У. Ниренберг открыл основной триплетный код для аминокислоты фенилаланина. В Корнелле Х. и его коллеги продолжили опыты Ниренберга по синтезированию молекул транспортной РНК с нуклеотидной последовательностью, специфичной для фенилаланина. Ученые определили ее нуклеотидную последовательность, что можно сопоставить с выяснением смысловой последовательности слитно написанного на иностранном языке предложения, когда оно делится на слова, а слова – на буквы. Результаты этих исследований в 1965 г. были опубликованы в журнале "Сайнс" ("Science"). Статья начиналась словами: "Установлена полная нуклеотидная последовательность переносящей аланин РНК, изолированной из дрожжей. Это первая нуклеиновая кислота, структура которой известна". Х. и его коллеги обнаружили также, что транспортная РНК имеет биологически активную вторичную структуру в дополнение к первичной. Первичная структура представляет собой последовательность основания в нуклеотидной цепи. Вторичная структура транспортной РНК показывает, в каких местах витки спирали контактируют друг с другом. Эта структура напоминает трехлистный клевер. Последовательность нуклеотидов в "среднем листке" комплементарна таковой информационной РНК. Эта комплементарность между транспортной и информационной РНК обеспечивает правильное расположение аминокислот в составе белка. Х. разделил Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1968 г. с Харом Гобиндом Картой и Маршаллом Ниренбергом "за расшифровку генетического кода и его роли в синтезе белка". В лекции на презентации Петер Рейхард из Каролинского института отметил, что "[Холли] является одним из первооткрывателей специального типа нуклеиновой кислоты, которая... обладает способностью считывать генетический код и переводит его в белковый алфавит". Он добавил, что "исследование Х. представляет собой первое определение полной химической структуры биологически активной нуклеиновой кислоты. Расшифровка генетического кода и выяснение его функции являются основными достижениями за последние 20 лет интенсивно развивающейся молекулярной биологии". Стипендия Национального научного общества позволила Х. провести 1966 г. в Солковском институте по биологическим исследованиям в Сан-Диего (штат Калифорния). В 1968 г. он становится профессором молекулярной биологии Американского онкологического общества и членом научного общества Солковского института, продолжая вести исследования механизмов биологического контроля роста клеток млекопитающих. В 1969 г. ему присвоено звание адъюнкт-профессора Калифорнийского университета. В 1945 г. Х. женится на Анне Дворкин, учительнице математики; у них родился сын. Х. любит путешествовать вместе с семьей. Многочисленные награды Х. включают премию Альберта Ласкера за фундаментальные медицинские исследования (1965), награду за выдающиеся достижения министерства сельского хозяйства США (1965) и премию по молекулярной биологии Сталелитейного общества США Национальной академии наук (1967). Он – член Национальной академии наук, Американской ассоциации содействия развитию наук, Американского химического общества, Американского общества биохимиков и Американской академии наук и искусств.