Sidney Brenner

Sydney Brenner CH FRS FMedSci MAE (13 de enero de 1927 – 5 de abril de 2019) fue un biólogo sudafricano. En 2002, compartió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina con H. Robert Horvitz y Sir John E. Sulston. Brenner hizo importantes contribuciones al trabajo sobre el código genético y otras áreas de la biología molecular mientras trabajaba en el Laboratorio de Biología Molecular del Consejo de Investigación Médica (MRC) en Cambridge, Inglaterra. Estableció la lombriz intestinal Caenorhabditis elegans como organismo modelo para la investigación de la biología del desarrollo y fundó el Instituto de Ciencias Moleculares en Berkeley, California, Estados Unidos.

Educación y primeros años de vida

Brenner nació en la ciudad de Germiston en el entonces Transvaal (hoy en Gauteng), Sudáfrica, el 13 de enero de 1927. Sus padres, Leah (de soltera Blecher) y Morris Brenner, eran inmigrantes judíos. Su padre, un zapatero, llegó a Sudáfrica desde Lituania en 1910 y su madre desde Riga, Letonia, en 1922. Tenía una hermana, Phyllis.

Estudió en Germiston High School y en la Universidad de Witwatersrand. Habiendo ingresado a la universidad a la edad de 15 años, durante su segundo año se observó que sería demasiado joven para calificar para la práctica de la medicina al concluir su carrera de medicina de seis años, por lo que se le permitió completar una Licenciatura en Medicina. Licenciatura en Ciencias de la Anatomía y Fisiología. Durante este tiempo aprendió química física con Joel Mandelstam, microscopía con Alfred Oettle y neurología con Harold Daitz. También recibió una introducción a la antropología y la paleontología con Raymond Dart y Robert Broom. El histólogo Joseph Gillman y el director de investigación del Departamento de Anatomía convencieron a Brenner de continuar para obtener una licenciatura con honores y más allá para obtener una maestría. Brenner aceptó, aunque esto significaría que no se graduaría de la escuela de medicina y se suspendería su beca. Durante este tiempo se mantuvo trabajando como técnico de laboratorio. Fue durante esta época, en 1945, cuando Brenner publicaría sus primeros trabajos científicos. Su tesis de maestría fue en el campo de la citogenética y publicaciones durante este tiempo en el campo que Brenner más tarde llamaría Fisiología Celular.

En 1946 Wilfred Le Gros Clark invitó a Brenner a su Departamento de Anatomía en Oxford, durante una visita a Sudáfrica. Se convenció a Brenner de que terminara su educación médica. Brenner regresó a la escuela de medicina, donde reprobó Medicina, casi reprobó Cirugía y obtuvo una Primera Clase en Obstetricia y Ginecología. Seis meses después Brenner había terminado de repetir Medicina y Cirugía y en 1951 recibió los títulos de Licenciado en Medicina, Licenciado en Cirugía (MBBCh).

Brenner recibió una beca de exposición de 1851 de la Comisión Real para la Exposición de 1851 que le permitió completar un Doctorado en Filosofía (DPhil) en la Universidad de Oxford como estudiante de posgrado en Exeter College, Oxford, supervisado por Cyril Hinshelwood..

Carrera e investigación

Después de su doctorado, Brenner realizó una investigación postdoctoral en la Universidad de California, Berkeley. Pasó los siguientes 20 años en el Laboratorio de Biología Molecular de Cambridge. Allí, durante la década de 1960, contribuyó a la biología molecular, entonces un campo emergente. En 1976 se incorporó al Instituto Salk de California.

Junto con Jack Dunitz, Dorothy Hodgkin, Leslie Orgel y Beryl M. Oughton, fue una de las primeras personas en abril de 1953 en ver el modelo de la estructura del ADN, construido por Francis Crick y James Watson; en ese momento él y los otros científicos trabajaban en el Departamento de Química de la Universidad de Oxford. Todos quedaron impresionados por el nuevo modelo de ADN, especialmente Brenner, quien posteriormente trabajó con Crick en el Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge y en el recién inaugurado Laboratorio de Biología Molecular (LMB) del Consejo de Investigación Médica (MRC). Según Beryl Oughton, más tarde Rimmer, viajaron todos juntos en dos coches una vez que Dorothy Hodgkin les anunció que iban a Cambridge para ver el modelo de la estructura del ADN.

Brenner hizo varias contribuciones fundamentales al campo emergente de la biología molecular en la década de 1960 (ver grupo Fagos). El primero era demostrar que todas las secuencias codificantes genéticas superpuestas eran imposibles. Esta idea separó la función de codificación de las restricciones estructurales, como propuso George Gamow en un código inteligente. Esto llevó a Francis Crick a proponer el concepto de una molécula hipotética (posteriormente identificada como ARN de transferencia o ARNt) que transfiere la información genética del ARN a las proteínas. Brenner dio el nombre de "hipótesis del adaptador" en 1955. La separación física entre el anticodón y el aminoácido en un ARNt es la base del flujo unidireccional de información en los sistemas biológicos codificados. Esto se conoce comúnmente como el dogma central de la biología molecular, es decir, la información fluye del ácido nucleico a la proteína y nunca de la proteína al ácido nucleico. Siguiendo esta idea del adaptador, Brenner concibió el concepto de ARN mensajero durante una conversación en abril de 1960 con Crick y François Jacob, y junto con Jacob y Matthew Meselson demostraron su existencia ese mismo verano. Luego, con Crick, Leslie Barnett y Richard J. Watts-Tobin, Brenner demostró genéticamente la naturaleza triplete del código de traducción de proteínas a través de Crick, Brenner, Barnett, Watts-Tobin et al. experimento de 1961, que descubrió mutaciones por desplazamiento de marco. Brenner, en colaboración con Sarabhai, Stretton y Bolle en 1964, utilizando mutantes ámbar defectuosos en la proteína principal del bacteriófago T4D, demostró que la secuencia de nucleótidos del gen es colineal con la secuencia de aminoácidos de la cadena polipeptídica codificada.

Junto con el trabajo de decodificación de Marshall Warren Nirenberg y otros, el descubrimiento de la naturaleza triple del código genético fue fundamental para descifrar el código. Barnett ayudó a montar el laboratorio de Sydney Brenner en Singapur, muchos años después.

Brenner, con George Pieczenik, creó el primer análisis matricial informático de ácidos nucleicos utilizando TRAC, que Brenner continuó utilizando. Crick, Brenner, Klug y Pieczenik regresaron a sus primeros trabajos para descifrar el código genético con un artículo pionero sobre el origen de la síntesis de proteínas, donde las limitaciones del ARNm y el ARNt coevolucionaron permitiendo una interacción de cinco bases con un giro del anticodón. bucle, y creando así un sistema de traducción de código triplete sin requerir un ribosoma. Este modelo requiere un código parcialmente superpuesto. El artículo científico publicado es extremadamente raro porque entre sus colaboradores se encuentran tres autores que se convirtieron de forma independiente en premios Nobel.

A continuación, Brenner se centró en establecer un gusano redondo de vida libre Caenorhabditis elegans como organismo modelo para la investigación del desarrollo animal, incluido el desarrollo neuronal. Eligió esta lombriz intestinal de 1 milímetro de largo principalmente porque es simple, fácil de cultivar en poblaciones masivas y resultó ser bastante conveniente para el análisis genético. Uno de los métodos clave para identificar genes funcionales importantes fue la detección de nematodos que tenían algún defecto funcional, como ser descoordinados, lo que llevó a la identificación de nuevos conjuntos de proteínas, como el conjunto de proteínas UNC.. Por este trabajo, compartió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2002 con H. Robert Horvitz y John Sulston. El título de su conferencia Nobel en diciembre de 2002, "El regalo de la naturaleza a la ciencia", es un homenaje a este nematodo; en él consideró que haber elegido el organismo adecuado resultó ser tan importante como haber abordado los problemas adecuados sobre los que trabajar. De hecho, el C. La comunidad elegans ha crecido rápidamente en las últimas décadas con investigadores trabajando en un amplio espectro de problemas.

Brenner fundó el Instituto de Ciencias Moleculares en Berkeley, California, en 1996. A partir de 2015, estuvo asociado con el Instituto Salk, el Instituto de Biología Molecular y Celular, el Consejo de Investigación Biomédica de Singapur, el Campus de Investigación Janelia Farm y el Instituto Howard. Instituto Médico Hughes. En agosto de 2005, Brenner fue nombrado presidente del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa. También formó parte de la Junta de Gobernadores Científicos del Instituto de Investigación Scripps, además de ser profesor de genética allí. Errol Friedberg escribió una biografía científica de Brenner en los EE. UU., para su publicación por Cold Spring Harbor Laboratory Press en 2010.

Conocido por su penetrante conocimiento científico y su mordaz ingenio, Brenner, durante muchos años, fue autor de una columna regular ("Loose Ends") en la revista Current Biology. Esta columna fue tan popular que Current Biology Ltd. publicó una recopilación de "Cables sueltos de Current Biology" y se convirtió en una colección para coleccionistas. artículo. Brenner escribió "A Life in Science", un libro de bolsillo publicado por BioMed Central. También se destaca por su generosidad con las ideas y el gran número de estudiantes y colegas que sus ideas han estimulado.

En 2017, Brenner coorganizó una serie de conferencias fundamentales en Singapur que describen diez escalas de tiempo logarítmicas desde el Big Bang hasta el presente, que abarcan la aparición de formas de vida multicelulares, la evolución de los humanos y el surgimiento del lenguaje y la cultura. y Tecnología. Durante la serie de conferencias intervinieron destacados científicos y pensadores, entre ellos W. Brian Arthur, Svante Pääbo, Helga Nowotny y Jack Szostak. En 2018, las conferencias se adaptaron a un libro de divulgación científica titulado Sydney Brenner's 10-on-10: The Chronicles of Evolution, publicado por Wildtype Books.

Brenner también dio cuatro conferencias sobre la historia de la biología molecular, su impacto en la neurociencia y las grandes cuestiones científicas que nos esperan. Las conferencias se adaptaron al libro In the Spirit of Science: Lectures by Sydney Brenner on DNA, Worms and Brains.

Plan americano y plan europeo

El "plan americano" y el "plan europeo" fueron propuestos por Sydney Brenner como modelos competitivos sobre la forma en que las células cerebrales determinan sus funciones neuronales. Según el plan europeo (a veces denominado plan británico), la función de las células está determinada por su linaje genético. Según el plan americano, la función de una célula está determinada por la función de sus vecinas después de la migración celular. Investigaciones adicionales han demostrado que la mayoría de las especies siguen alguna combinación de estos métodos, aunque en distintos grados, para transferir información a nuevas células.

Premios y honores

Brenner recibió numerosos premios y honores, entre ellos:

Vida personal

Brenner estuvo casada con May Brenner (de soltera Covitz, posteriormente Balkind) desde diciembre de 1952 hasta su muerte en enero de 2010; sus hijos incluyen a Belinda, Carla, Stefan y su hijastro Jonathan Balkind del primer matrimonio de su esposa con Marcus Balkind. Vivía en Ely, Cambridgeshire. Era ateo.

Brenner murió el 5 de abril de 2019, en Singapur, a la edad de 92 años.