Charles Yanofsky
amerikai genetikus és mikrobiológus
Charles Yanofsky legjelentősebb hozzájárulása a genetikához és a biokémiához a triptofán szintetáz genetikai és biokémiai tanulmányaiból fejlődött ki. Yanofsky úttörő vizsgálata triptofán szintetáz elsőként bizonyította, hogy egy enzim két különböző alegységet tartalmazhat. Az Eschericia coli triptofán szintetáz katalizálja az utolsó két egymást követő reakciót a triptofán bioszintézisében. Yanofsky munkája az enzimet szabályozó gének és az enzim szintézisének és szabályozásának kapcsolatáról hozzájárult az “egy gén—egy enzim” koncepció kifinomultabb változatához, amelyet George Beadle (1903-1989) és Edward Tatum (1909-1975) fejlesztett ki.
Yanofsky New Yorkban született. 1948-ban a New York-i City College-ban biokémia szakon szerzett B. S. diplomát. 1950-ben és 1951-ben a Yale Egyetemen szerzett mikrobiológiai M. S. és Ph.D. fokozatot. 1944-től 1946-ig az Egyesült Államok Fegyveres erőivel szolgált. Miután két évet töltött a mikrobiológia kutatási asszisztenseként (1951-1953), a mikrobiológia adjunktusa lett Western Reserve University Medical School (1954-1958). 1958-ban professzori állást fogadott el a Stanford Egyetem Biológiai Tudományok Tanszékén. 1967-ben kinevezték Herzstein Biológia professzornak. 1964-ben beválasztották az Amerikai Művészeti és tudományos Akadémiába, 1966-ban pedig a Nemzeti Tudományos Akadémiába.
az egyik első bioszintetikus útvonal, amelyet biokémiai és genetikai elemzésekkel alaposan tisztáztak a Neurospora crassa-ban, az volt, amely a triptofán aminosavhoz vezetett. Az eschericia coli és a Salmonella typhimurium typtophan-igénylő mutánsaival végzett további kutatások megerősítették a Neurospora eredményeit. Beadle és Tatum, Yanofsky Yale-i tanácsadójának, David Bonnernek a munkája ösztönözte arra, hogy megvizsgálja a gének és enzimek közötti kapcsolatot a Neurospora enzimjeinek vizsgálatával, amelyek bizonyos mutánsokban hibásnak vagy hiányosnak tűntek. Az 1950-es évekre Bonner csoportjának tagjai a Neurospora vagy az E. coli enzimjeit választották további enzimatikus és genetikai elemzésekhez, remélve, hogy feltárják a gén és a fehérje közötti szerkezeti kapcsolatot. Korábbi kutatási tapasztalatai miatt Yanofsky a triptofán szintetázt választotta. Az ezzel a komplex enzimmel végzett munka értékes betekintést nyújtana a gének és enzimek közötti szerkezeti kapcsolatba, beleértve az olyan specifikus szempontokat, mint a szuppresszió, a reakciómechanizmusok, az aktív helyek, a fehérje hajtogatása és a különböző mikrobiális fajok enzimjeinek variabilitása.
1954-ben Yanofsky és kollégái egyértelműen bizonyították, hogy az Eschericia coli triptofán szintetáz két elválasztható fehérje alegységből áll. Yanofsky csoportja meghatározta a fehérje alegységek és az ép fehérje által katalizált reakciósorozat közötti kapcsolatot, az alegységek aggregálódási képességét, valamint a szubsztrátok aktív üléseinek helyét.
az 1980-as években Yanofsky kísérletsorozatot végzett, amely megvilágította a csillapítás jelenségét az aminosavak bioszintézisével foglalkozó bakteriális operonok szabályozásában. E kísérletek szerint a bakteriális kromoszóma operonjai, amelyek felelősek az aminosavak bioszintéziséért, tartalmaznak egy csillapítónak nevezett helyet. Ezen operonok kezdeti szegmensének transzlációs terméke egy olyan peptid, amely gazdag az aminosavban, amelynek szintézisét az adott operon szabályozza. Amikor ennek az aminosavnak a kínálata nagyon alacsony volt, gátolták a transzlációt az átirat megfelelő kodonjain. Ez a folyamat lehetővé tette az RNS-polimeráz átjutását egy olyan helyen, amely megszakítja a transzkripciót, ha a kérdéses aminosav-ellátás magas. A csillapítás új mechanizmust biztosított a génexpresszió szabályozására, amely az operon disztális részeinek transzkripciójának szelektív redukcióján alapult. Yanofsky elmagyarázta, hogy a triptofán operon transzkripciójának szabályozására szolgáló két mechanizmus—a elnyomó rendszer és a csillapítás—létezése magyarázható a triptofán bioszintézisében és felhasználásában részt vevő különböző metabolikus reakciókkal. Yanofsky szerint a két szabályozó mechanizmus kombinációja lehetővé tette a baktérium számára, hogy felismerje és hatékonyan reagáljon mind a külső, mind a belső eseményekre. A triptofán-szintetáz vizsgálata annyira gyümölcsöző volt, hogy Yanofsky “bűbájos enzimnek” nevezte.”
LOIS N. MAGNER
