Charles Yanofsky
amerikansk genetiker och mikrobiolog
Charles Yanofskys viktigaste bidrag till genetik och biokemi utvecklades från hans studier av genetik och biokemi av tryptofansyntetas. Yanofskys banbrytande undersökning av tryptofansyntetas var den första som demonstrerade än ett enzym kunde innehålla två olika underenheter. Eschericia coli tryptofansyntetas katalyserar de sista två sekventiella reaktionerna i biosyntesen av tryptofan. Yanofskys arbete med förhållandet mellan generna som styr enzymet och syntesen och regleringen av enzymet bidrog till en mer sofistikerad version av konceptet “en gen—ett enzym” avancerat av George Beadle (1903-1989) och Edward Tatum (1909-1975).
Yanofsky föddes i New York City. Han fick sin BS-examen, med en huvudämne i biokemi, från City College of New York 1948. Han tog sin MS och Ph. D. grader i mikrobiologi från Yale University 1950 respektive 1951. Från 1944 till 1946 tjänstgjorde han med Förenta staternas väpnade styrkor. Efter att ha tillbringat två år som forskningsassistent i mikrobiologi (1951-1953) blev han biträdande Professor i mikrobiologi vid Western Reserve University Medical School (1954-1958). 1958 accepterade han ett professorat vid Institutionen för biologiska vetenskaper vid Stanford University. År 1967 utsågs han till Herzstein Professor i biologi. Han valdes till American Academy of Arts and Sciences 1964 och National Academy of Sciences 1966.
en av de första biosyntetiska vägarna som grundligt belystes av biokemiska och genetiska analyser i Neurospora crassa var den som ledde till aminosyran tryptofan. Ytterligare forskning med typtofankrävande mutanter av Eschericia coli och Salmonella typhimurium bekräftade resultaten i Neurospora. Stimulerad av beadles och Tatums arbete försökte Yanofskys rådgivare vid Yale, David Bonner, undersöka förhållandet mellan gener och enzymer genom att undersöka enzymerna av Neurospora som tycktes vara defekta eller saknade i specifika mutanter. Vid 1950-talet hade medlemmar i Bonners grupp valt enzymer i Neurospora eller E. coli för ytterligare enzymatiska och genetiska analyser, i hopp om att avslöja det strukturella förhållandet mellan gen och protein. På grund av sin tidigare forskningserfarenhet valde Yanofsky tryptofansyntetas. Arbeta med detta komplexa enzym skulle ge värdefulltinsikt i det strukturella förhållandet mellan gener och enzymer, inklusive sådana specifika aspekter som undertryckande, reaktionsmekanismer, aktiva ställen, proteinvikning och variationen hos enzymer från olika mikrobiella arter.
1954 visade Yanofsky och hans kollegor otvetydigt att tryptofansyntetas i Eschericia coli bestod av två separerbara proteinsubenheter. Yanofskys grupp bestämde också förhållandet mellan proteinsubenheterna och serien av reaktioner katalyserade av det intakta proteinet, subenheternas förmåga att aggregera och placeringen av de aktiva sitter för substrat.
på 1980-talet genomförde Yanofsky en serie experiment som belyste fenomenet dämpning i kontrollen av bakteriella operoner som berör biosyntesen av aminosyror. Enligt dessa experiment innehåller operonerna i bakteriekromosomen som är ansvariga för biosyntesen av aminosyror en plats som kallas dämparen. Översättningsprodukten av det initiala segmentet av dessa operoner är en peptid som är rik på aminosyran vars syntes styrs av den operonen. När tillförseln av den aminosyran var mycket låg hämmades översättning vid de relevanta kodonerna i transkriptet. Denna process tillät RNA-polymeras att fortsätta genom en plats som skulle avsluta transkription när tillförseln av aminosyran i fråga är hög. Dämpning gav en ny mekanism för reglering av genuttryck baserat på selektiv reduktion av transkriptionen av distala delar av en operon. Yanofsky förklarade att förekomsten av två mekanismer—förtryckssystemet och dämpningen—för reglering av transkription av tryptofanoperon kan förklaras i termer av de olika metaboliska reaktionerna som är involverade i biosyntesen och utnyttjandet av tryptofan. Enligt Yanofsky tillät kombinationen av de två regleringsmekanismerna bakterien att känna igen och reagera effektivt på både externa och interna händelser. Studier av tryptofansyntetas var så fruktbara att Yanofsky har kallat det ett “charmat enzym.”
LOIS N. MAGNER
