Frederick Sanger

Frederick Sanger
Né	(13/08/1918) 13 Août 1918 Gloucestershire, Angleterre , Royaume-Uni
Résidence	Royaume-Uni
Nationalité	Britannique
Les champs	Biochimiste
Institutions	Université de Cambridge Laboratoire de Biologie Moléculaire
Alma mater	Université de Cambridge
Conseiller de doctorat	Albert Neuberger
Doctorants	Rodney Robert Porter Liz Blackburn
Connu pour	Acide aminé séquence de l'insuline, procédé didésoxy de l'ADN de séquençage
Prix remarquables	Prix Nobel de chimie (1958) Médaille Copley (1977) Prix Nobel de chimie (1980)

Frederick Sanger, OM, CH, CBE, (FRS / s æ ŋ ər /) (Né le 13 Août 1918) est un Britannique biochimiste qui était deux fois récipiendaire du Prix Nobel de chimie , la seule personne à avoir été ainsi. En 1958, il a reçu un prix Nobel de chimie "pour son travail sur la structure des protéines, en particulier celle de l'insuline". En 1980, Walter Gilbert et Sanger partagés moitié du prix de chimie "pour leurs contributions relatives à la détermination des séquences de bases dans les acides nucléiques". L'autre moitié a été attribué à Paul Berg "pour ses études fondamentales de la biochimie des acides nucléiques, notamment en matière de l'ADN recombinant".

Il est la quatrième personne à avoir reçu deux Prix Nobel, individuellement ou en tandem avec les autres.

Première vie et éducation

Frederick Sanger est né le 13 Août 1918 à Rendcomb, un petit village Gloucestershire, le deuxième fils de Frederick Sanger, un médecin généraliste, et son épouse, Cicely Sanger (née Crewdson). Il était l'un des trois enfants. Son frère, Théodore était seulement un an de plus tandis que sa sœur mai (Mary) était de cinq ans plus jeune. Son père avait travaillé comme médecin missionnaire anglicane en Chine mais est retourné en Angleterre pour cause de maladie. Il était de 40 en 1916 quand il a épousé Cicely qui était cadet de 4 ans. Le père de Sanger converti en quakerisme peu de temps après ses deux fils sont nés et ont fait monter les enfants que Quakers. La mère de Sanger était la fille d'un riche manufacturier de coton et avait un fond Quaker mais Cicely se ne était pas un Quaker.

Lorsque Sanger était âgé d'environ cinq ans, la famille déménage dans le petit village de Tanworth in-Arden Warwickshire. La famille étaient raisonnablement riche et employait une gouvernante pour enseigner aux enfants. En 1927, à l'âge de neuf ans, il a été envoyé au Downs école une école préparatoire résidentiel géré par Quakers près Malvern. Son frère Théo était un an avant de lui à la même école. En 1932, à l'âge de 14 ans, il a été envoyé à l'récemment établi Bryanston School dans Dorset . Ceci permet la Système et Dalton avait un régime plus libéral qui préfère de beaucoup Sanger. A l'école il aimait ses professeurs et les matières scientifiques particulièrement apprécié.

Il a obtenu de bons résultats dans le examens de certificat d'études en 1936 et déplacés comme un cycle de Collège de St John, Cambridge pour étudier les sciences naturelles. Son père avait fréquenté la même université. Pour la première partie de son Tripos, il a suivi des cours en physique, chimie, biochimie et mathématiques, mais a lutté avec la physique et les mathématiques. Beaucoup d'autres élèves avaient étudié plus de mathématiques à l'école. Dans sa deuxième année, il a remplacé la physique à la physiologie. Il a fallu trois ans pour obtenir sa Partie I. Pour sa partie II, il a étudié la biochimie. Il a été relativement nouveau département fondé par Gowland Hopkins avec des conférenciers enthousiastes qui inclus Malcolm Dixon, Joseph Needham et Ernest Baldwin. Sanger a obtenu un premier diplôme de classe en 1939.

Ses deux parents sont morts du cancer au cours de ses deux premières années à Cambridge. Son père était de 60 et sa mère était 58. Comme un étudiant les croyances de Sanger ont été fortement influencés par son éducation Quaker. Il était un pacifiste et un membre de la Peace Union Pledge. Ce est grâce à son implication avec anti-guerre Groupe des scientifiques de Cambridge qu'il rencontre sa future épouse, Joan Howe, qui étudiait l'économie à Collège Newnham. Ils courtisés alors qu'il étudiait pour ses examens de la Partie II et marié après avoir obtenu un diplôme en Décembre 1940. Avec le début de la Seconde Guerre mondiale en 1939, il a été accordé une exemption inconditionnelle du service militaire en tant que objecteur de conscience.

Sanger a commencé à étudier pour un Doctorat en Octobre 1940 sous NW "Bill" Pirie. Son projet était de déterminer si la protéine comestible peut être obtenu à partir de l'herbe. Après un peu plus d'un mois Pirie a quitté le ministère et Albert Neuberger est devenu son conseiller. Sanger a changé son projet de recherche pour étudier le métabolisme de la lysine et un problème plus pratiques concernant l'azote de pommes de terre. Sa thèse avait le titre: "Le métabolisme de la lysine d'acide aminé dans le corps des animaux". Il a été examiné par Charles Harington et Albert Charles Chibnall et obtenu son doctorat en 1943.

Recherche

Séquence d'acides aminés de l'insuline bovine

l'insuline de séquençage

Neuberger déplacé vers le Institut national de recherche médicale à Londres, mais est resté Sanger à Cambridge en 1943 et a rejoint le groupe de Charles Chibnall, chimiste des protéines qui avait récemment pris la présidence dans le Département de biochimie. Chibnall avait déjà fait quelques travaux sur la composition en acides aminés de l'insuline bovine et a suggéré que Sanger regarder les groupes amino dans la protéine. L'insuline peut être acheté auprès de Bottes et a été l'un des rares protéines qui étaient disponibles dans une forme pure. Jusqu'à ce moment Sanger avait été finance lui-même. Dans le groupe de Chibnall, il a d'abord été soutenu par le Conseil de recherches médicales, puis de 1944 à 1951 par un Beit Bourse commémorative pour la recherche médicale.

Premier triomphe de Sanger était de déterminer la complète acide aminé séquence des deux chaînes de polypeptides de bovins de l'insuline en 1951. Avant cela, il a été largement admis que les protéines étaient quelque peu amorphe. Dans la détermination de ces séquences, Sanger démontré que les protéines ont une composition chimique définie. A cet effet, il a utilisé le "Sanger réactif", fluorodinitrobenzène ( FDNB), pour réagir avec les groupes amino exposés dans la protéine et en particulier avec le groupe amino N-terminal à une extrémité de la chaîne polypeptidique. Il a ensuite hydrolysé partiellement l'insuline en peptides courts (soit avec de l'acide chlorhydrique ou en utilisant une enzyme telle que trypsine). Le mélange de peptides a été fractionné en deux dimensions sur une feuille de papier-filtre: en premier électrophorèse à une dimension et donc perpendiculaire à celui, par chromatographie dans l'autre. Les différents fragments peptidiques de l'insuline, détectés avec ninhydrine, a déménagé à des positions différentes sur le papier, créant un motif distinct qui Sanger appelé «empreintes». Le peptide de l'extrémité N-terminale peut être reconnue par la couleur jaune conférée par l'étiquette FDNB et l'identité de l'acide aminé marqué à la fin du peptide déterminé par une hydrolyse acide complète et découvrir quel acide dinitrophényle-amino était là. En répétant ce type de procédé de Sanger a été capable de déterminer les séquences des peptides générés à l'aide de nombreuses méthodes différentes pour l'hydrolyse partielle initiale. Celles-ci pourraient ensuite être assemblés dans la plus des séquences pour en déduire la structure complète de l'insuline. Conclusion principale de Sanger est que les deux chaînes polypeptidiques de la protéine de l'insuline eu précises des séquences d'acides aminés et, par extension, que chaque protéine a une séquence unique. Il a été cette réalisation qui lui a valu son premier prix Nobel de chimie en 1958. Cette découverte a été crucial pour la suite séquence hypothèse de Crick pour développer des idées de la façon dont les codes d'ADN pour les protéines.

Le séquençage de l'ARN

De 1951 Sanger était un membre du personnel externe de la Conseil de recherches médicales et quand ils ont ouvert la Laboratoire de Biologie Moléculaire en 1962, il a déménagé de ses laboratoires du Département de biochimie de l'université à l'étage supérieur du nouveau bâtiment. Il est devenu chef de la division de chimie des protéines. Peu de temps après son déménagement, il a commencé à regarder la possibilité de molécules d'ARN de séquençage et a commencé à développer des méthodes pour séparer des fragments de ribonucléotidiques générés avec des nucléases spécifiques. L'un des problèmes est d'obtenir un morceau d'ARN pur de séquence. Dans le cadre de ce qu'il a découvert en 1964, avec Kjeld Marcker, le formylméthionine ARNt qui initie la synthèse des protéines chez les bactéries. Il a été battu dans la course pour être le premier à séquencer un molécule d'ARNt par un groupe dirigé par Robert Holley de l'Université Cornell qui a publié la séquence des 77 ribonucléotides de ARNt alanine de Saccharomyces cerevisiae en 1965. En 1967, le groupe de Sanger avaient déterminé la séquence nucléotidique de la 5S ribosomal RNA à partir de Escherichia coli, un petit ARN de 120 nucleotides.

Le séquençage de l'ADN

Il se tourna alors vers le séquençage d'ADN qui exigerait une approche totalement différente. Il regarda différentes façons d'utiliser L'ADN polymerase I de E. coli pour copier l'ADN simple brin. En 1975, en collaboration avec Alan Coulson, il a publié une procédure de séquençage utilisant l'ADN polymérase avec des nucléotides radiomarqués qu'il appelle la technique "Plus et Moins". Il se agissait de deux méthodes étroitement liées qui ont généré oligonucléotides courts avec défini 3 '. Celles-ci peuvent être fractionnés par électrophorèse sur un gel de polyacrylamide et visualisées par autoradiographie. La procédure pourrait séquencer jusqu'à 80 nucléotides en une seule fois et a été une grande amélioration sur ce passé avant, mais était encore très laborieux. Néanmoins son groupe était en mesure de séquencer la plupart des 5 386 nucléotides de la simple brin bactériophage φX174. Ce était le premier génome à base d'ADN entièrement séquencé. À leur grande surprise, ils ont découvert que le les régions codantes de certains des gènes se chevauchent les uns aux autres.

En 1977, Sanger et coll introduit la méthode "didésoxy" de terminaison de chaîne de molécules d'ADN de séquençage, également connu sous le nom "méthode de Sanger". Ce était une percée importante et a permis de longs tronçons de l'ADN d'être rapidement et précisément séquencé. Il lui a valu son deuxième prix Nobel de chimie en 1980, qu'il partageait avec Walter Gilbert et Paul Berg. La nouvelle méthode a été utilisée par Sanger et collaborateurs pour séquencer l'ADN mitochondrial humain (16569 paires de bases) et le bactériophage λ (48502 paires de bases). La méthode didésoxy a finalement été utilisé pour séquencer l'ensemble génome humain.

Il est donc loin (2012), la seule personne à avoir reçu deux prix Nobel en chimie, et un des quatre seuls deux temps lauréats du prix Nobel: les trois autres étaient Marie Curie ( Physique , 1903 et Chimie , 1911), Linus Pauling ( Chimie , 1954 et Paix , 1962) et John Bardeen (deux fois Physique , 1956 et 1972).

Mariage et famille

Sanger a épousé Margaret Joan Howe en 1940. Ils ont trois enfants: Robin, nés en 1943, Peter né en 1946 et Sally Joan né en 1960.

La vie plus tard

L'Institut Sanger

Sanger a pris sa retraite en 1983 à son domicile, "Far Leys», dans Swaffham Bulbeck en dehors de Cambridge et à côté de Sanger bois.

En 1992, le Wellcome Trust et le Medical Research Council fondé le Centre Sanger (aujourd'hui Sanger Institute), nommé d'après lui. L'Institut se trouve sur la Wellcome Trust Genome Campus proximité Hinxton, à seulement quelques miles de la maison de Sanger. Il a accepté d'avoir le Centre qui porte son nom lorsqu'on lui a demandé par John Sulston, directeur fondateur, mais a mis en garde, "Il vaut mieux être bon." Il a été ouvert par Sanger lui le 4 Octobre 1993, avec un effectif de moins de 50 personnes, et a continué à jouer un rôle prépondérant dans le le séquençage du génome humain. L'Institut a maintenant plus de 900 personnes et est l'un des plus grand du monde centres de recherche en génomique.

Il a perdu sa foi religieuse et appelle lui-même un agnostique. Dans une interview publiée dans le Times en 2000 Sanger est cité comme disant: «Mon père était un quaker engagé et je ai été élevé comme un quaker, et pour eux la vérité est très important je ai dérivé loin de ces croyances - on est évidemment la recherche de la vérité, mais on a besoin. certains éléments de preuve pour elle. Même si je voulais croire en Dieu, je trouverais cela très difficile. Je ai aurait besoin de voir la preuve. "

Il a refusé l'offre d'un chevalerie comme il ne voulait pas être traitée comme "Sir" mais plus tard a accepté le prix d'un Ordre du mérite.

En 2007, la Colombie- Biochemical Society a reçu une subvention par le Wellcome Trust pour cataloguer et préserver les ordinateurs portables 35 de laboratoire dans lequel Sanger enregistré sa recherche remarquable de 1944 à 1983. Dans son rapport cette question, Science magazine a noté que Sanger, «le plus effacé personne que vous pouvait espérer rencontrer", a été consacre désormais son temps à son jardinage Accueil Cambridgeshire.

Prix et distinctions

Sélection de publications de Frederick Sanger