William Thomas Astbury — inglise füüsik ja molekulaarbioloog, DNA-pioneer
William T. Astbury — inglise füüsik ja molekulaarbioloog, DNA-pioneer; varased röntgendifraktsiooniuuringud, keratiini töö aitas avastada alfa‑spiraali ja uuris DNA struktuuri.
William Thomas Astbury FRS (Bill Astbury, 25. veebruar 1898 Longton - 4. juuni 1961 Leeds) oli inglise füüsik ja molekulaarbioloog.
Astbury tegi bioloogiliste molekulide varaseid röntgendifraktsiooniuuringuid. Tema töö keratiini kohta aitas Linus Paulingil avastada alfa-spiraali. Samuti uuris ta 1937. aastal DNA struktuuri ja tegi esimese sammu selle struktuuri väljatöötamisel.
Uurimistöö ja meetodid
Astbury oli üks esimesi teadlasi, kes rakendas füüsika meetodeid — eelkõige röntgendifraktsiooni — bioloogiliste molekulide uurimiseks. Ta keskendus peamiselt kiuliste proteiinide (nagu keratiin ja vill) ja nukleiinhapete struktuuri analüüsile. Tema röntgendifraktsioonipildid näitasid, et paljud bioloogilised makromolekulid ei ole amorfsed, vaid omavad korduvat, regulaarset ruumilist ülesehitust.
Keratiini ja alfa-spiraal
Astbury analüüsis keratiini kiude ja leidis neis regulaarsed periodilisused, mis andsid alust ettekujutusele spiraalsest või korduvast struktuurist. Need tähelepanekud olid olulised lähteandmed, mis aitasid hiljem Linus Paulingil ja teistele teadlastele kujundada idee alfa-spiraalist kui laialt levinud proteiini sekundaarstruktuurist.
Varased DNA-uuringud
1930.ate lõpus tegi Astbury ühe esimesi röntgendifraktsiooni uuringuid DNA-st. Ta märkas selles korduvaid mustreid ning pakkus välja, et nukleiinides võivad alusrõngad olla üksteise kohal virnastunud — pilt, mis meenutas „mündipanki”. Kuigi Astbury ei pakkunud välja lõplikku struktuurimudelit (näiteks topeltspiraali), olid tema tähelepanekud ja andmed olulised järgmiste uurijate tööks ning andsid ettekujutuse, et DNA on korduvast üksustest üles ehitatud molekul.
Mõju ja pärand
- Astbury oli tähtis sillaks füüsika ja bioloogia vahel: tema töö demonstreeris, et bioloogilisi küsimusi saab ja tuleb uurida ka füüsikaliste meetoditega.
- Kuigi tema järeldused ei olnud lõplikud ega kõiki detaile haaravad, andsid tema röntgenandmed ja ideed olulise suuna, mis mõjutasid hilisemaid läbimurdeid biomolekulide struktuuri mõistmisel.
- Leedsi ülikoolis tehtud töö ja tema juhendamine aitasid kujundada järgmise põlvkonna teadlasi. Tema nime kannab ka Austbury keskusega seotud pärand — Astbury nimi on tänapäeval seotud struktuuribioloogia uurimiskeskusega Leedsis.
Iseloomustus
Astbury oli metoodiliselt tugeva taustaga teadlane, kes rõhutas interdistsiplinaarsust. Ta innustas teadlasi ühendama eksperimentalistlikku täpsust ja teoreetilist mõtlemist, mis hiljem osutus määravaks molekulaarbioloogia kui eraldi teadusharu kujunemisel.
Tähis: William Thomas Astbury jääb ajalukku kui üks varajasi DNA- ja valkude struktuuri uurijaid, kelle röntgendifraktsiooni tähelepanekud aitasid luua aluse hilisemale mudelite väljatöötamisele ja molekulaarbioloogia arengule.
Tee DNA juurde
1937. aastal saatis Torbjörn Caspersson Rootsist talle hästi ettevalmistatud DNA-proovid vasikate tüümusest. Asjaolu, et DNA tekitas difraktsioonimustri, näitas, et sellel oli korrapärane struktuur. Astbury teatas, et DNA struktuur kordub iga 2,7 nanomeetri tagant ja et alused paiknevad tasaselt, üksteise peale laotatuna, 0,34 nanomeetri kaugusel üksteisest. 1938. aastal Cold Spring Harboris toimunud sümpoosionil märkis Astbury, et 0,34 nanomeetri vahe on sama, mis aminohapetel polüpeptiidide ahelates. Tegelikult on DNA B-vormi aluste vahekaugus 0,332 nm.
1946. aastal esitas Astbury Cambridge'is toimunud sümpoosionil ettekande, milles ta ütles: "Üks meie aja suuri bioloogilisi arenguid on arusaam, et tõenäoliselt kõige fundamentaalsem vastastikmõju on see, mis toimub valkude ja nukleiinhapete vahel". Ta ütles ka, et nukleotiidide ja aminohapete vahekaugus valkudes "ei ole aritmeetiline juhus".
Astbury ei suutnud oma andmete põhjal välja pakkuda DNA õiget struktuuri. Kuid 1952. aastal kasutas Linus Pauling Astbury ebapiisavaid andmeid, et pakkuda välja DNA struktuuri, mis oli samuti vale. Sellegipoolest julgustas Astbury töö Maurice Wilkinsi, Raymond Goslingi ja Rosalind Franklini tööd Londoni Kings College'is. Nende röntgenkristallograafia tulemusi kasutasid Francis Crick ja James D. Watson 1953. aastal DNA struktuuri kindlakstegemiseks.
Otsige