Marshall Nirenberg

Pesquisa

Em 1958, experimentos e análises como o experimento Avery-MacLeod-McCarty, o experimento Hershey-Chase, a estrutura Watson-Crick e o experimento Meselson-Stahl mostraram que o DNA é a molécula da informação genética. Não se sabia, porém, como o DNA direcionava a expressão de proteínas, ou qual o papel do RNA nesses processos. Nirenberg se uniu a Heinrich Matthaei no National Institutes of Health para responder a essas perguntas. Eles produziram RNA composto apenas de uracila, um nucleotídeo que só ocorre no RNA. Eles então adicionaram este RNA sintético de poliuracila a um extrato livre de células de Escherichia coli que continha DNA, RNA, ribossomos e outras máquinas celulares para a síntese de proteínas. Eles adicionaram DNase, que separa o DNA, de modo que nenhuma proteína adicional seria produzida além da de seu RNA sintético. Eles então adicionaram 1 aminoácido marcado radioativamente, os blocos de construção das proteínas, e 19 aminoácidos não marcados ao extrato, variando o aminoácido marcado em cada amostra. Apenas no extrato contendo a fenilalanina marcada radioativamente, a proteína resultante também era radioativa. Isso implicava que o código genético para fenilalanina no RNA consistia em uma repetição de bases de uracila. Na verdade, como sabemos agora, é UUU (três bases de uracila em uma fileira). Este foi o primeiro passo para decifrar os códons do código genético e a primeira demonstração do RNA mensageiro (veja o experimento de Nirenberg e Matthaei).[2][3][4][5][6][7][8]

Em agosto de 1961, no Congresso Internacional de Bioquímica em Moscou, Nirenberg apresentou um artigo a um pequeno grupo de cientistas. Francis Crick convenceu os líderes da conferência a convidar Nirenberg para repetir sua atuação no dia seguinte.[9][10] Falando antes do congresso reunido de mais de mil pessoas, Nirenberg eletrificou a comunidade científica. Ele rapidamente recebeu grande atenção científica para esses experimentos. Em poucos anos, sua equipe de pesquisa realizou experimentos semelhantes e descobriu que as repetições de três bases de adenosina (AAA) produziam o aminoácido lisina e as repetições de citosina (CCC) produziam prolina. A próxima descoberta veio quando Philip Leder, um pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Nirenberg, desenvolveu um método para determinar o código genético em pedaços de tRNA (veja o experimento de Nirenberg e Leder). Isso acelerou muito a atribuição de códons de três bases aos aminoácidos, de modo que 50 códons foram identificados dessa maneira. Os experimentos de Khorana confirmaram esses resultados e completaram a tradução do código genético.

O período entre 1961 e 1962 é frequentemente referido como a "corrida da codificação" por causa da competição entre os laboratórios de Nirenberg no NIH e o ganhador do Nobel Severo Ochoa na Escola de Medicina da Universidade de Nova York, que tinha uma equipe enorme. Diante da possibilidade de ajudar o primeiro cientista do NIH a ganhar um prêmio Nobel, muitos cientistas do NIH colocaram de lado seu próprio trabalho para ajudar Nirenberg a decifrar os códons do mRNA para aminoácidos. O Dr. DeWitt Stetten Jr., diretor do Instituto Nacional de Artrite e Doenças Metabólicas, chamou esse período de colaboração de "o melhor momento do NIH".[11]

A pesquisa posterior de Nirenberg se concentrou em neurociência, desenvolvimento neural e os genes homeobox.

Referências

  1. «Nirenberg, decifrador do código genético, morre aos 82 nos EUA». Folha de S.Paulo
  2. Leder, P; Nirenberg, MW (1964), «RNA Codewords and Protein Synthesis, III. On the Nucleotide Sequence of a Cysteine and a Leucine RNA Codeword» (publicado em dezembro de 1964), Proceedings of the National Academy of Sciences, 52 (6), pp. 1521–1529, Bibcode:1964PNAS...52.1521L, PMC 300480, PMID 14243527, doi:10.1073/pnas.52.6.1521
  3. Eiserling, F; Levin, JG; Byrne, R; Karlsson, U; Nirenberg, MW; Sjoestrand, FS (1964), «Polyribosomes and DNA-dependent Amino Acid Incorporation in Escherichia coli Extracts» (publicado em dezembro de 1964), Journal of Molecular Biology, 10 (3), pp. 536–40, PMID 14257696, doi:10.1016/S0022-2836(64)80073-5
  4. BLADEN, HA; BYRNE, R; LEVIN, JG; NIRENBERG, MW (1965), «An electron microscopic study of a DNA-ribosome complex formed in vitro» (publicado em Jan 1965), J. Mol. Biol., 11, pp. 78–83, PMID 14255762, doi:10.1016/S0022-2836(65)80172-3
  5. BERNFIELD, MR; NIRENBERG, MW (1965), «RNA Codewords and Protein Synthesis: The Nucleotide Sequences of Multiple Codewords for Phenylalanine, Serine, Leucine, and Proline» (publicado em Jan 29, 1965), Science, 147 (3657), pp. 479–84, Bibcode:1965Sci...147..479B, PMID 14237203, doi:10.1126/science.147.3657.479
  6. TRUPIN, JS; ROTTMAN, FM; BRIMACOMBE, RL; LEDER, P; Bernfield, MR; Nirenberg, MW (1965), «RNA Codewords and Protein Synthesis, Vi. On the Nucleotide Sequences of Degenerate Codeword Sets for Isoleucine, Tyrosine, Asparagine, and Lysine», Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 53 (4), pp. 807–11, Bibcode:1965PNAS...53..807T, PMC 221071, PMID 14324538, doi:10.1073/pnas.53.4.807
  7. Jones, OW; Nirenberg, MW (1966), «Degeneracy in the amino acid code», Biochim. Biophys. Acta, 119 (2), pp. 400–6, PMID 5335948, doi:10.1016/0005-2787(66)90198-5
  8. Kellogg, DA; Doctor, BP; Loebel, JE; Nirenberg, MW (1966), «RNA codons and protein synthesis. IX. Synonym codon recognition by multiple species of valine-, alanine-, and methionine-sRNA», Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 55 (4), pp. 912–9, Bibcode:1966PNAS...55..912K, PMC 224250, PMID 5327071, doi:10.1073/pnas.55.4.912
  9. Caskey, C. Thomas, «Obituary: Marshall Nirenberg (1927–2010)», Nature, 464 (7285), Bibcode:2010Natur.464...44C, PMID 20203601, doi:10.1038/464044a
  10. Leder, Philip, «Retrospective. Marshall Warren Nirenberg (1927–2010)», Science, 327 (5968), PMID 20167780, doi:10.1126/science.1187484
  11. «Nirenberg Introduction - history - Office of NIH History and Stetten Museum». history.nih.gov. Consultado em 15 de janeiro de 2021

Ligações externas


Precedido por
Ragnar Granit, Haldan Hartline e George Wald		 Nobel de Fisiologia ou Medicina
1968
com Robert Holley e Har Khorana		 Sucedido por
Max Delbrück, Alfred Hershey e Salvador Luria
Precedido por
Murray Gell-Mann		 Medalha Franklin
1968		 Sucedido por
John Archibald Wheeler


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