Charles Yanofsky

Amerikaanse geneticus en microbioloog

Charles Yanofsky ‘ s belangrijkste bijdragen aan genetica en biochemie ontwikkelden zich uit zijn studies van de genetica en biochemie van tryptofaansynthetase. Yanofsky ‘ s baanbrekende onderzoek naar tryptofaansynthetase was de eerste die aantoonde dat een enzym twee verschillende subeenheden kon bevatten. Eschericia coli tryptofaansynthetase katalyseert de laatste twee sequentiële reacties in de biosynthese van tryptofaan. Yanofsky ‘ s werk over de relatie tussen de genen die het enzym beheersen en de synthese en regulatie van het enzym droeg bij aan een meer verfijnde versie van het “één gen—één enzym” concept, ontwikkeld door George Beadle (1903-1989) en Edward Tatum (1909-1975).Yanofsky werd geboren in New York City. Hij behaalde zijn bachelor in biochemie aan het City College Of New York in 1948. Hij behaalde zijn M. S. en Ph. D. graden in microbiologie aan Yale University in 1950 en 1951, respectievelijk. Van 1944 tot 1946 diende hij bij de strijdkrachten van de Verenigde Staten. Na twee jaar als onderzoeksassistent in de microbiologie (1951-1953) werd hij assistent-hoogleraar microbiologie aan de Western Reserve University Medical School (1954-1958). In 1958 werd hij hoogleraar aan de Faculteit Biologische Wetenschappen aan de Stanford-Universiteit. In 1967 werd hij benoemd tot Herzstein hoogleraar biologie. Hij werd gekozen voor de American Academy of Arts and Sciences in 1964 en de National Academy of Sciences in 1966.Een van de eerste biosynthetische routes die grondig werden opgehelderd door biochemische en genetische analyses in Neurospora crassa was degene die leidde tot het aminozuur tryptofaan. Verder onderzoek met typtofaan-vereiste mutanten van Eschericia coli en Salmonella typhimurium bevestigde de bevindingen in Neurospora. Gestimuleerd door het werk van Beadle en Tatum, probeerde Yanofsky ‘ s adviseur aan Yale, David Bonner, de relatie tussen genen en enzymen te onderzoeken door de enzymen van Neurospora te onderzoeken die defect bleken te zijn of ontbraken in specifieke mutanten. Tegen de jaren 1950 hadden leden van Bonner ‘ s groep enzymen in Neurospora of E. coli gekozen voor verdere enzymatische en genetische analyses, hopend om de structurele relatie tussen gen en eiwit te onthullen. Vanwege zijn eerdere onderzoekservaring koos Yanofsky voor tryptofaansynthetase. Het werk met dit complexe enzym zou waardevolle inzichten verschaffen in de structurele relatie tussen genen en enzymen, met inbegrip van dergelijke specifieke aspecten zoals onderdrukking, reactiemechanismen, actieve plaatsen, eiwitvouwen, en de variabiliteit van enzymen van verschillende microbiële species.In 1954 bewees Yanofsky en zijn collega ‘ s ondubbelzinnig dat tryptofaansynthetase in eschericia coli bestond uit twee scheidbare proteïnesubeenheden. De groep van Yanofsky bepaalde ook het verband tussen de eiwitsubeenheden en de reeks reacties die door het intacte eiwit worden gekatalyseerd, het vermogen van de subeenheden om samen te voegen, en de plaats van de actieve substraten.In de jaren tachtig voerde Yanofsky een reeks experimenten uit die het fenomeen van verzwakking in de controle van bacteriële operonen die betrokken zijn bij de biosynthese van aminozuren belichtten. Volgens deze experimenten bevatten de operonen in het bacteriële chromosoom die verantwoordelijk zijn voor de biosynthese van aminozuren een plaats genaamd de verzwakker. Het vertaalproduct van het aanvankelijke segment van deze operons is peptide dat in het aminozuur rijk is waarvan de synthese door dat operon wordt gecontroleerd. Toen de aanvoer van dat aminozuur zeer laag was, werd de vertaling bij de relevante codons van het transcript geremd. Dit proces stond de polymerase van RNA toe om door een plaats te gaan die transcriptie zou beëindigen wanneer de levering van het aminozuur in kwestie hoog is. De verzwakking verschafte een nieuw mechanisme voor de regulering van genuitdrukking die op de selectieve vermindering van de transcriptie van distale delen van een operon wordt gebaseerd. Yanofsky legde uit dat het bestaan van twee mechanismen—het onderdrukkingssysteem en de verzwakking—voor het reguleren van de transcriptie van het tryptofaan operon kan worden verklaard in termen van de verschillende metabole reacties die betrokken zijn bij de biosynthese en het gebruik van tryptofaan. Volgens Yanofsky liet de combinatie van de twee regulerende mechanismen de bacterie toe om zowel externe als interne gebeurtenissen te herkennen en efficiënt te reageren. Studies van tryptofaansynthetase waren zo vruchtbaar dat Yanofsky het een “gecharmeerd enzym” noemde.”

LOIS N. MAGNER