마셜 워런 니런버그
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1. 개요
마셜 워런 니런버그는 유전 암호 해독에 기여한 미국의 생화학자이다. 류마티스열로 인해 플로리다로 이주하여 생물학에 관심을 갖게 되었고, 플로리다 대학교와 미시간 대학교에서 학위를 받았다. 1957년 미국 국립보건원(NIH)에서 박사 후 연구원으로 경력을 시작하여 DNA, RNA, 단백질 연구를 진행했으며, 1962년 국립 심장 연구소의 생화학 유전학 부서장으로 승진했다. 니런버그는 하인리히 J. 마테이와 협력하여 유전 코드의 코돈을 해독하는 데 성공했고, 이 연구는 메신저 RNA의 존재를 밝히는 중요한 발견이었다. 1961년 국제 생화학 회의에서 유전 코드의 첫 번째 코돈 해독을 보고하여 과학계의 주목을 받았으며, 이후 필립 레더와의 연구를 통해 코돈 할당 속도를 높였다. 그는 1968년 노벨 생리학·의학상을 수상했으며, 신경과학 및 홈박스 유전자 연구에도 기여했다.
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| 마셜 워런 니런버그 - [인물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 이름 | 마셜 워런 니런버그 |
| 출생일 | 1927년 4월 10일 |
| 출생지 | 미국 뉴욕 뉴욕 시 |
| 사망일 | 2010년 1월 15일 (향년 82세) |
| 사망지 | 미국 뉴욕 뉴욕 시 |
| 국적 | 미국 |
| 배우자 | 페롤라 잘츠만-니런버그 (1961년-2001년, 사별) 마이나 M. 와이스만 (2005년-2010년, 사별) |
| 학력 및 경력 | |
| 분야 | 생화학, 유전학 |
| 교육 | 플로리다 대학교 (BSc) 미시간 대학교 (PhD) |
| 박사 지도교수 | 제임스 F. 호그 |
| 직장 | 미국 국립보건원 |
| 업적 | |
| 주요 업적 | 유전 부호 해독 기여 (UUU가 Phe를 암호화함을 밝힘) |
| 수상 | |
| 수상 내역 | 분자 생물학 분야의 NAS 상(1962년) 국가 과학 훈장(1964년) 효소 화학 분야의 화이자 상(1964년) 가드너 국제상(1967년) 앨버트 래스커 기초 의학 연구상(1968년) 노벨 생리학·의학상(1968년) 프랭클린 메달(1968년) 루이자 그로스 호르위츠 상(1968년) 윌리엄 H. 니콜스 메달(1969년) |
| 서명 | |
2. 생애
마셜 워런 니런버그는 1927년 4월 10일 뉴욕에서 태어난 생화학자이자 유전학자이다. 그는 어릴 적 류마티스열을 앓아 가족과 함께 플로리다주 올랜도로 이주했다. 플로리다 대학교에서 동물학을 전공하고 미시간 대학교에서 생화학 박사 학위를 받았다.
1957년 국립보건원(NIH)에서 박사 후 연구원으로 연구를 시작하여, 1959년 NIH의 연구 생화학자가 되었다. 그는 DNA, RNA, 단백질과 관련된 단계를 연구했다.
1961년 브라질 출신 화학자 페롤라 잘츠만과 결혼했으나 2001년 사별했다. 2005년 마이르나 M. 와이즈먼과 재혼했다.
1964년 린든 B. 존슨 대통령으로부터 국가 과학 메달을, 1968년에는 명예 국가 훈장을 수여받았다. 2001년 미국 철학 학회 회원으로 선출되었다.
2. 1. 초기 생애 및 교육
니런버그는 뉴욕시에서 유대인 가정에서 태어났다. 그의 아버지는 재단사였던 해리 에드워드 니런버그였고, 어머니는 미네르바 비코프스키였다.[3][4] 그는 어릴 때 류마티스열을 앓아 가족과 함께 플로리다주 올랜도로 이주하여 아열대 기후의 이점을 누렸다. 그는 일찍부터 생물학에 관심을 가졌으며, 1948년 플로리다 대학교에서 동물학 이학사 학위를, 1952년에는 같은 대학교에서 동물학 석사 학위를 받았다. 그는 Pi Lambda Phi 프라터니티의 회원이기도 했다.[5] 그의 석사 학위 논문은 날도래 (Trichoptera)에 대한 생태학적 및 분류학적 연구였다. 1957년, 미시간 대학교 앤아버에서 생화학 박사 학위를 받았으며, 지도교수인 제임스 F. 호그와 함께 종양 세포의 헥소스 흡수를 연구했다.[6]2. 2. 연구 경력
니런버그는 1957년 미국 암 학회의 연구원으로 국립보건원(NIH)에서 박사 후 연구원으로 경력을 시작했는데, 당시에는 국립 관절염 및 대사 질환 연구소라고 불렸다. 1959년 NIH의 연구 생화학자가 되었고 DNA, RNA, 단백질과 관련된 단계를 연구하기 시작했다. 니런버그의 획기적인 실험으로 1962년 국립 심장 연구소(현재 국립 심장, 폐 및 혈액 연구소)의 생화학 유전학 부서장으로 승진했으며, 사망할 때까지 연구소장으로 재직했다. 동료 연구소장으로는 언스트 프리즈와 다니엘 칼턴 가이듀섹이 있었다.[1][3][4][5][6][7][8][9]2. 3. 결혼 및 가족
1961년 브라질 리우데자네이루 대학교의 화학자이자 NIH에서 함께 일했던 페롤라 잘츠만과 결혼했으나, 그녀는 2001년에 사망했다.[3] 2005년 컬럼비아 대학교 의과대학 및 외과대학의 역학 및 정신과 교수인 마이르나 바이스먼 박사와 재혼했다. 그는 4명의 의붓자녀를 두었다.
또한, 텍사스주 댈러스에 거주하는 여동생 조안 니런버그 가이거와 여러 조카를 남겼다.[3]
2. 4. 말년 및 사망
니런버그는 1964년 대통령 린든 B. 존슨으로부터 국가 과학 메달을, 1968년에는 명예 국가 훈장을 수여받았다.[7] 1981년, 세계 문화 협의회의 창립 멤버가 되었다.[8] 1986년, 밥 돌과 조 바이든(훗날 부통령 및 대통령)이 주최한 행사에서 니런버그의 생화학 유전학 분야 업적과 공헌이 인정받았다.[9] 2001년 미국 철학 학회에 선출되었다. 2010년 1월 15일, 수개월의 질병 끝에 암으로 사망했다.[1]3. 주요 연구 업적
마셜 워런 니런버그는 DNA가 유전 정보의 분자임을 밝혀낸 여러 실험들을 바탕으로, DNA가 어떻게 단백질의 발현을 지시하는지와 이 과정에서 RNA의 역할에 대한 연구를 수행했다. 국립 보건원의 하인리히 J. 마테이와 협력하여 유전 암호를 해독하는 실험을 진행했다.
니런버그는 니런버그-마테이 실험을 통해 메신저 RNA의 첫 번째 증거를 발견하고 유전 코드의 코돈을 해독하는 첫 번째 단계를 수행했다. 이후 니런버그-레더 실험을 통해 아미노산에 대한 세 개의 염기 코돈의 할당 속도를 크게 높여 50개의 코돈을 확인했다. 하르 고빈드 코라나의 실험은 이러한 결과를 확인하고 유전 코드 번역을 완료하는데 기여했다.
1961년과 1962년 사이에는 니런버그 연구팀과 세베로 오초아 연구팀 간의 경쟁이 있었는데, 이를 "코딩 경쟁"이라고 불렀다. 이 시기에 많은 NIH 과학자들이 니런버그의 연구를 도왔으며, 드윗 스테튼 주니어는 이 기간을 "NIH의 최고의 순간"이라고 불렀다.
말년에 니런버그는 신경과학, 신경 발달, 그리고 홈박스 유전자에 대한 연구에 집중했다.
3. 1. 유전 암호 해독
에이버리-맥레오드-매카티 실험, 허쉬-체이스 실험, 왓슨-크릭 구조, 메셀슨-스탈 실험과 같은 실험과 분석을 통해 DNA가 유전 정보의 분자임이 밝혀졌다. 그러나 DNA가 어떻게 단백질의 발현을 지시하는지, 또는 이러한 과정에서 RNA가 어떤 역할을 하는지는 알려지지 않았다. 니런버그는 이러한 질문에 답하기 위해 국립 보건원의 하인리히 J. 마테이와 협력했다.그들은 RNA에서만 발견되는 뉴클레오타이드인 우라실로만 구성된 RNA를 생성했다. 그런 다음 이 합성 폴리-우라실 RNA를 DNA, RNA, 리보솜 및 단백질 합성에 필요한 다른 세포 기계를 포함하는 ''대장균''의 무세포 추출물에 첨가했다. 그들은 DNA를 분해하는 DNase를 첨가하여 합성 RNA에서 생성되는 단백질 외에 추가 단백질이 생성되지 않도록 했다. 그런 다음 단백질의 구성 요소인 방사성 동위원소로 표지된 아미노산 1개와 표지되지 않은 아미노산 19개를 추출물에 첨가하여 각 샘플에서 표지된 아미노산을 다양하게 했다. 방사성 동위원소로 표지된 페닐알라닌을 포함하는 추출물에서만 생성된 단백질도 방사성을 띠었다. 이것은 RNA의 페닐알라닌에 대한 유전 코드가 우라실 염기의 반복으로 구성되어 있음을 의미했다. 실제로, 우리가 지금 알고 있듯이 그것은 UUU(세 개의 우라실 염기가 연속됨)이다. 이것은 유전 코드의 코돈을 해독하는 첫 번째 단계이자 메신저 RNA의 첫 번째 증거였다(''니렌버그-마테이 실험'' 참조).
1961년 8월, 모스크바에서 열린 국제 생화학 회의에서 니런버그는 소수의 과학자 그룹에게 유전 코드의 첫 번째 코돈 해독을 보고하는 논문을 발표했다.[1] 매튜 메셀슨은 발표가 끝난 후 니런버그를 즉시 껴안고 프랜시스 크릭에게 니런버그의 결과를 말했다.[1] 크릭은 니런버그에게 다음 날 더 많은 청중 앞에서 그의 발표를 반복하도록 초대했다.[1] 1,000명 이상의 사람들이 모인 회의에서 니런버그는 과학계를 흥분시켰다.[1] 그는 이러한 실험으로 인해 빠르게 큰 과학적 주목을 받았다.[1] 몇 년 안에 그의 연구팀은 유사한 실험을 수행하여 아데노신의 3개의 염기 반복(AAA)이 라이신을 생성하고 시토신 반복(CCC)이 프롤린을 생성한다는 것을 발견했다.[1] 다음 혁신은 니렌버그 연구실의 박사 후 연구원인 필립 레더가 tRNA 조각에서 유전 코드를 결정하는 방법을 개발했을 때 이루어졌다(''니렌버그-레더 실험'' 참조).[1] 이것은 아미노산에 대한 세 개의 염기 코돈의 할당 속도를 크게 높여 이 방식으로 50개의 코돈이 확인되었다.[1] 코라나의 실험은 이러한 결과를 확인하고 유전 코드 번역을 완료했다.[1]
1961년과 1962년 사이의 기간은 NIH의 니렌버그 연구실과 엄청난 규모의 직원을 둔 노벨상 수상자 세베로 오초아의 뉴욕 대학교 의과대학 연구실 간의 경쟁 때문에 "코딩 경쟁"으로 불린다.[2] 최초의 NIH 과학자가 노벨상을 수상하는 것을 돕는다는 가능성에 직면하여 많은 NIH 과학자들은 아미노산에 대한 mRNA 코돈을 해독하는 니렌버그를 돕기 위해 자신의 연구를 제쳐두었다.[2] 드윗 스테튼 주니어 국립 관절염 및 대사 질환 연구소장은 이 협력 기간을 "NIH의 최고의 순간"이라고 불렀다.[2]
3. 2. 코돈 추가 해독
1961년 8월 모스크바에서 열린 국제 생화학 회의에서 니런버그는 유전 코드의 첫 번째 코돈 해독을 보고하는 논문을 발표하여 과학계를 흥분시켰다. 그는 이 실험으로 인해 빠르게 큰 과학적 주목을 받았다. 그의 연구팀은 유사한 실험을 수행하여 아데노신의 3개 염기 반복(AAA)이 라이신을 생성하고 시토신 반복(CCC)이 프롤린을 생성한다는 것을 발견했다. 이후, 니런버그 연구실의 박사 후 연구원인 필립 레더가 tRNA 조각에서 유전 코드를 결정하는 방법을 개발했다(''니렌버그-레더 실험'' 참조). 이것은 아미노산에 대한 세 개의 염기 코돈의 할당 속도를 크게 높여 이 방식으로 50개의 코돈이 확인되었다. 하르 고빈드 코라나의 실험은 이러한 결과를 확인하고 유전 코드 번역을 완료했다.3. 3. 코딩 경쟁
1961년과 1962년 사이, (NIH)의 니런버그 연구실과 노벨상 수상자 세베로 오초아의 뉴욕 대학교 의과대학 연구실 간의 경쟁은 "코딩 경쟁"으로 불렸다. 많은 NIH 과학자들은 mRNA 코돈을 해독하는 니런버그를 돕기 위해 자신의 연구를 제쳐두었다. 드윗 스테튼 주니어 국립 관절염 및 대사 질환 연구소장은 이 협력 기간을 "NIH의 최고의 순간"이라고 평가했다.3. 4. 후기 연구
니런버그는 이후 신경과학, 신경 발달 및 홈박스 유전자에 대한 연구에 집중하였다.4. 수상 경력
| 연도 | 상 이름 |
|---|---|
| 1962년 | 미국 과학 아카데미 분자생물학상 |
| 1964년 | 미국 국가 과학상, 화이자 효소 화학상 |
| 1967년 | 가드너 국제상, 렘센상, 샤를-레오폴 메이에상 |
| 1968년 | 루이자 그로스 호르위츠상, 앨버트 래스커 기초 의학 연구상, 프랭클린 메달, 노벨 생리학·의학상 |
| 1969년 | 윌리엄 H. 니컬스상 |
참조
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간행물
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2010-01-21
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[4]
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문서
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논문
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Degeneracy in the amino acid code
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논문
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웹사이트
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간행물
Obituary: Marshall Nirenberg (1927–2010)
2010-03
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Retrospective. Marshall Warren Nirenberg (1927–2010)
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The PolyU Experiment
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인용
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