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시드니 브레너

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목차

1. 개요

시드니 브레너는 1927년 남아프리카에서 태어나 2019년 사망한 분자생물학자이다. 1960년대 분자생물학 분야에서 유전자 암호 해독 및 전령 RNA 개념 제안 등 획기적인 공헌을 했으며, 예쁜꼬마선충(C. elegans)을 모델 생물로 활용하여 발생 생물학 연구를 개척하여 2002년 노벨 생리학·의학상을 수상했다. 오키나와 과학 기술 연구 기구의 이사장을 역임하고 오키나와 과학 기술 대학원 대학교 설립에 기여했으며, 2017년 일본 정부로부터 욱일대수장을 수훈했다.

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시드니 브레너 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
시드니 브레너
브레너 (2008년)
다른 이름엉클 시드
출생일1927년 1월 13일
출생지트란스발 주, 저미스턴
사망일2019년 4월 5일
사망지싱가포르
분야생물학
소속 기관위트워터스랜드 대학교
케임브리지 대학교
캘리포니아 대학교 버클리
분자 과학 연구소
스크립스 연구소
솔크 생물학 연구소
하워드 휴즈 의학 연구소
분자 생물학 연구소
오키나와 과학 기술 대학원 대학교
모교위트워터스랜드 대학교 (MSc, MBBCh)
옥스퍼드 대학교 (DPhil)
박사 학위 논문 제목세포 과정의 물리 화학: 대장균 B 균주의 박테리오파지 저항 연구
박사 학위 논문 URL박사 학위 논문
박사 학위 논문 연도1954년
박사 학위 지도교수시릴 노먼 힌셜우드
박사 학위 제자제럴드 M. 루빈
존 그레이엄 화이트
알려진 업적예쁜꼬마선충의 유전학
수상윌리엄 베이트 하디 상 (1969년)
멘델 메달 (1970년)
앨버트 래스커 의학 연구상 (1971년)
로열 메달 (1974년)
가드너 국제상 (1978년)
크렙스 메달 (1980년)
로젠스틸 상 (1986년)
루이-장테 의학상 (1987년)
하비 상 (1987년)
미국 유전학회 메달 (1987년)
교토 상 (1990년)
코플리 메달 (1991년)
가드너 국제상 (1991년)
킹 파이살 국제 의학상 (1992년)
막스 델브뤼크 메달 (1994년)
노바티스-드루 상 (2001년)
노벨 생리학·의학상 (2002년)
댄 데이비드 상 (2002년)
욱일대수장 (2017년)
배우자메이 코비츠 (1952년 결혼, 2010년 사별)
자녀3명
서훈
명예 훈장컴패니언 오브 아너 훈장
학술 단체왕립 학회 (FRS)
의학 과학 아카데미 회원 (FMedSci)
유럽 아카데미 회원 (MAE)

2. 생애

시드니 브레너는 남아프리카 공화국에서 태어나 분자생물학 분야에서 선구적인 업적을 남긴 과학자이다. 1851년 전시 장학금을 받아 옥스퍼드 대학교에서 철학 박사 학위를 취득했다.

캘리포니아 대학교 버클리에서 박사후 연구를 수행한 후, 분자생물학 연구소에서 20년, 솔크 연구소에서 연구 활동을 했다.

브레너는 ''Current Biology''에 "Loose Ends"라는 칼럼을 기고했으며, 이는 책으로 출판되어 수집가들의 아이템이 되었다. 저서로는 ''A Life in Science''가 있다. 그는 과학적 아이디어에 대한 관대함으로 많은 학생과 동료들에게 영감을 주었다.

2017년에는 빅뱅부터 현재까지 인류의 진화와 문화를 다룬 강연 시리즈를 조직했으며, 이는 ''Sydney Brenner's 10-on-10: The Chronicles of Evolution''이라는 책으로 출판되었다. 또한 분자 생물학의 역사와 신경 과학에 대한 강연은 ''In the Spirit of Science: Lectures by Sydney Brenner on DNA, Worms and Brains''로 출간되었다.

2. 1. 어린 시절과 교육

시드니 브레너는 1927년 1월 13일 당시 트란스발 주(현재의 하우텡 주) 게르미스톤에서 태어났다.[24] 그의 부모인 레아[21]와 모리스 브레너는 유대인 이민자였다. 구두 수선공이었던 그의 아버지는 1910년 리투아니아에서 남아프리카로 왔고, 그의 어머니는 1922년 라트비아 리가에서 왔다. 그는 필리스라는 여동생이 한 명 있었다.[22][23]

그는 게르미스톤 고등학교[24]와 비트바테르스란트 대학교에서 교육을 받았다. 15세에 대학교에 입학한 그는 2학년 때 6년제 의학 과정을 마치더라도 너무 어려서 의사 면허를 취득할 자격이 없다는 점이 지적되었고, 따라서 해부학 및 생리학 학사 학위를 취득하도록 허용되었다. 이 기간 동안 그는 조엘 만델스탐에게 물리 화학을, 알프레드 오틀에게 현미경 검사를, 해럴드 데이츠에게 신경학을 배웠다. 그는 또한 레이먼드 다트와 로버트 브룸으로부터 인류학 및 고생물학에 대한 소개를 받았다. 조직학자 조셉 길만과 해부학과 연구 책임자는 브레너에게 명예 학위와 석사 학위까지 계속하도록 설득했다. 브레너는 이를 받아들였지만, 이는 그가 의과 대학을 졸업하지 못하고 장학금을 받지 못한다는 것을 의미했다. 그는 이 기간 동안 실험실 기술자로 일하며 스스로를 부양했다. 1945년 이 기간 동안 브레너는 그의 첫 번째 과학 논문을 발표했다. 그의 석사 학위 논문은 세포 유전학 분야였으며, 이 기간 동안의 출판물은 브레너가 나중에 세포 생리학이라고 부르는 분야였다.[22]

1946년 윌프레드 르 그로 클라크는 남아프리카 방문 중 브레너를 옥스퍼드의 자신의 해부학과로 초청했다. 브레너는 대신 의학 교육을 마치도록 설득을 받았다. 브레너는 의과 대학으로 돌아가 내과 과목에서 낙제했고, 외과 과목에서도 간신히 합격했으며, 산부인과에서 최고 학점을 받았다. 6개월 후 브레너는 내과와 외과를 다시 수강했고, 1951년 의학 학사, 외과 학사 학위를 받았다.[22]

브레너는 1851년 만국 박람회 왕립 위원회로부터 1851년 전시 장학금을 받아 옥스퍼드 대학교 엑서터 칼리지의 대학원생으로서 시릴 노먼 힌셜우드의 지도를 받아 철학 박사 학위를 취득할 수 있었다.[25][26]

2. 2. 연구 경력

캘리포니아 대학교 버클리에서 박사후 연구를 수행했다.[27] 이후 20년 동안 분자생물학 연구소에서 시간을 보냈다.[28] 그곳에서 1960년대에 당시 새롭게 떠오르던 분야였던 분자생물학에 기여했다. 1976년에는 캘리포니아에 있는 솔크 연구소에 합류했다.[24]

잭 D. 더니츠, 도로시 호지킨, 레슬리 오겔, 베릴 M. 오튼과 함께 1953년 4월 프랜시스 크릭과 제임스 D. 왓슨이 만든 DNA 구조 모델을 처음으로 본 사람들 중 한 명이었다. 특히 브레너는 이후 케번디시 연구소의 크릭, 그리고 새로 문을 연 영국 의학 연구 위원회 (MRC) 분자생물학 연구소 (LMB)에서 함께 연구했다. [29]

1960년대에 새롭게 부상하는 분자생물학 분야에 몇 가지 획기적인 기여를 했다(파지 그룹 참조). 첫 번째는 겹치는 모든 유전자 코딩 영역이 불가능하다는 것을 증명한 것이다. 이는 프랜시스 크릭이 RNA에서 단백질로 유전 정보를 전달하는 가상의 분자(후에 전령 RNA 또는 tRNA로 확인됨)의 개념을 제안하도록 이끌었다. 브레너는 1955년에 이 이름을 "어댑터 가설"이라고 명명했다.[30] tRNA에서 안티코돈과 아미노산 간의 물리적 분리는 정보의 단방향 흐름의 기초가 된다. 이것은 일반적으로 분자생물학의 중심 원리, 즉 정보가 핵산에서 단백질로 흐르고 단백질에서 핵산으로 흐르지 않는다는 것으로 알려져 있다. 이 어댑터 통찰력에 따라 브레너는 1960년 4월 크릭 및 프랑수아 자코브와의 대화에서 전령 RNA의 개념을 고안했으며, 자코브 및 매튜 메셀슨과 함께 그해 여름에 그 존재를 증명했다.[31] 그 후 크릭, 레슬리 바넷, 리처드 J. 와츠-토빈과 함께 브레너는 1961년 크릭, 브레너, 바넷, 와츠-토빈 외 실험을 통해 단백질 번역 코드의 삼중항 특성을 유전적으로 증명하여 프레임 시프트 돌연변이를 발견했다.[32] 1964년 박테리오파지 T4D의 주요 머리 단백질에 결함이 있는 앰버 돌연변이를 사용하여, 사라바이, 스트레튼, 볼레와 협력하여 핵산 염기서열의 유전자가 암호화된 폴리펩티드 사슬의 아미노산 서열과 공선 관계에 있음을 보여주었다.[33]

마셜 워렌 니렌버그 등의 해독 작업과 함께 유전 암호의 삼중항 특성의 발견은 암호를 해독하는 데 결정적이었다.[34] 바넷은 수년 후 싱가포르에 시드니 브레너의 연구실을 설립하는 데 도움을 주었다.[35][36]

에스터 레더버그, 건터 스텐트, 시드니 브레너 및 조슈아 레더버그 (1965년)


브레너는 조지 피에젠닉[37]과 함께 TRAC을 사용하여 핵산에 대한 최초의 컴퓨터 매트릭스 분석을 만들었으며, 브레너는 이를 계속 사용했다. 크릭, 브레너, 애런 클루그, 피에젠닉은 단백질 합성에 대한 선구적인 논문으로 유전 암호 해독에 대한 초기 연구로 돌아갔으며, 여기서 mRNA와 tRNA가 공동 진화하여 안티코돈 루프의 반전으로 5개의 염기 상호 작용을 허용하고, 따라서 리보솜을 필요로 하지 않고 삼중항 코드를 번역하는 시스템을 만들었다. 이 모델은 부분적으로 겹치는 코드를 필요로 한다.[38]

이후 신경 발달을 포함한 동물의 발달 생물학 연구를 위한 모델 생물체로서 자유 생활하는 선충 ''Caenorhabditis elegans''를 확립하는 데 집중했다. 그는 이 1mm 길이의 토양 선충을 선택했는데, 이는 주로 단순하고, 대량으로 쉽게 키울 수 있으며, 유전적 분석에 매우 편리했기 때문이다. 이 연구로 2002년 노벨 생리학·의학상을 H. 로버트 호비츠 및 존 설스턴과 공동 수상했다. 2002년 12월 노벨 강연의 제목인 "과학에 대한 자연의 선물"은 이 선충에 대한 오마주이며, 그는 올바른 문제를 다루는 것만큼 올바른 유기체를 선택하는 것이 중요하다고 생각했다.[40]

1996년 캘리포니아 버클리에 분자 과학 연구소를 설립했다.[1] 그는 솔크 연구소, 싱가포르의 분자 및 세포 생물학 연구소, 싱가포르 생물의학 연구 위원회, 자넬리아 팜 연구 캠퍼스, 하워드 휴즈 의학 연구소와 관련되어 있었다.[1] 2005년 8월 브레너는 오키나와 과학 기술 연구소의 총장으로 임명되었다.[42] 그는 또한 스크립스 연구소의 과학 위원회 이사였으며,[43] 그곳에서 유전학 교수를 역임했다.[44]

2. 3. 노년

브레너는 1952년 12월부터 2010년 1월 메이 브레너(옛 성은 코비츠(Covitz), 이후 발킨드(Balkind))가 사망할 때까지 그녀와 결혼 생활을 유지했다.[24] 브레너 부부 사이에는 벨린다, 카를라, 슈테판, 그리고 의붓아들 조나단 발킨드(브레너의 아내가 마커스 발킨드와 결혼하여 낳은 아들)가 있었다. 그는 캠브리지셔주 엘리에 거주했으며,[70][71] 무신론자였다.[72]

브레너는 2019년 4월 5일 싱가포르에서 92세의 나이로 사망했다.[11][73][74]

3. 주요 연구 업적

브레너는 캘리포니아 대학교 버클리에서 박사후 연구를 수행한 후, 분자생물학 연구소(LMB)에서 20년 동안 연구하며 1960년대 분자생물학 분야에 크게 기여했다.[27][28] 1976년에는 솔크 연구소에 합류했다.[24]

예쁜꼬마선충 연구 외에도 참복의 게놈 해독을 담당했으며,[1] 뛰어난 과학적 통찰력과 신랄한 재치로 유명했다. ''Current Biology''에 기고한 "Loose Ends" 칼럼은 큰 인기를 얻어 책으로 출판되기도 했다.[45][46][47]

3. 1. 분자생물학의 선구적 연구

잭 D. 더니츠, 도로시 호지킨, 레슬리 오겔, 베릴 M. 오튼과 함께 브레너는 1953년 4월 프랜시스 크릭과 제임스 D. 왓슨이 만든 DNA 구조 모델을 처음으로 본 사람들 중 한 명이었다.[29] 당시 브레너와 동료 과학자들은 옥스퍼드 대학교 화학과에서 일하고 있었는데, 모두 새로운 DNA 모델에 큰 감명을 받았다. 브레너는 이후 케번디시 연구소의 크릭과 새로 문을 연 영국 의학 연구 위원회 (MRC) 분자생물학 연구소 (LMB)에서 함께 연구했다.[29]

브레너는 1960년대에 새롭게 떠오르던 분자생물학 분야에 여러 획기적인 기여를 했다.[31] 첫 번째는 겹치는 모든 유전자 코딩 영역이 불가능하다는 것을 증명한 것이다. 이 통찰은 조지 가모프가 제시한 정교한 코드에서 제안된 구조적 제약으로부터 코딩 기능을 분리했다. 이는 프랜시스 크릭이 RNA에서 단백질로 유전 정보를 전달하는 가상의 분자(후에 전령 RNA 또는 tRNA로 확인됨)의 개념을 제안하도록 이끌었다. 브레너는 1955년에 이 이름을 "어댑터 가설"이라고 명명했다.[30] tRNA에서 안티코돈과 아미노산 간의 물리적 분리는 코딩된 생물학적 시스템에서 정보의 단방향 흐름의 기초가 된다. 이것은 일반적으로 분자생물학의 중심 원리, 즉 정보가 핵산에서 단백질로 흐르고 단백질에서 핵산으로 흐르지 않는다는 것으로 알려져 있다.

이러한 어댑터 가설에 따라, 브레너는 1960년 4월 크릭 및 프랑수아 자코브와의 대화에서 전령 RNA의 개념을 고안했으며, 자코브 및 매튜 메셀슨과 함께 그해 여름에 그 존재를 증명했다.[31] 그 후, 크릭, 레슬리 바넷, 리처드 J. 와츠-토빈과 함께 브레너는 1961년 크릭, 브레너, 바넷, 와츠-토빈 외 실험을 통해 단백질 번역 코드의 삼중항 특성을 유전적으로 증명하여 프레임 시프트 돌연변이를 발견했다.[32] 브레너는 1964년 박테리오파지 T4D의 주요 머리 단백질에 결함이 있는 앰버 돌연변이를 사용하여, 사라바이, 스트레튼, 볼레와 협력하여 핵산 염기서열의 유전자가 암호화된 폴리펩티드 사슬의 아미노산 서열과 공선 관계에 있음을 보여주었다.[33]

마셜 워렌 니렌버그 등의 해독 작업과 함께 유전 암호의 삼중항 특성을 발견한 것은 암호를 해독하는 데 결정적이었다.[34]

브레너는 조지 피에젠닉[37]과 함께 TRAC을 사용하여 핵산에 대한 최초의 컴퓨터 매트릭스 분석을 만들었으며, 브레너는 이를 계속 사용했다. 크릭, 브레너, 애런 클루그, 피에젠닉은 단백질 합성에 대한 선구적인 논문으로 유전 암호 해독에 대한 초기 연구로 돌아갔으며, 여기서 mRNA와 tRNA가 공동 진화하여 안티코돈 루프의 반전으로 5개의 염기 상호 작용을 허용하고, 따라서 리보솜을 필요로 하지 않고 삼중항 코드를 번역하는 시스템을 만들었다.[38]

3. 2. 예쁜꼬마선충(''C. elegans'') 연구

브레너는 MRC 분자생물학 연구소에서 선형동물의 일종인 ''예쁜꼬마선충(C. elegans)''을 모델 생물로 사용하여 동물의 발생 연구를 확립하고 신경계 형성을 해명했다. ''C. elegans''는 몸길이 1mm 정도의 작은 토양 동물로, 투명한 몸에 단순하면서도 다세포 생물 체제를 갖추고 있어 발생 생물학 연구에 적합했다. 또한 사육이 쉽고 생활환이 짧으며, 유전학적 연구 방법도 용이했다.[40] 브레너는 이 생물을 이용하여 게놈 프로젝트를 시작, 다세포 생물 게노믹스의 선구자가 되었다. 이 연구로 그는 2002년 노벨 생리학·의학상을 H. 로버트 호비츠, 존 설스턴과 공동 수상했다.[40]

3. 3. 유전체학 연구

1960년대 분자생물학 분야에서 프랜시스 크릭, 제임스 왓슨 등과 함께 번역에서의 유전자 암호 해독과 메신저 RNA 개념 제안에 공헌했다.[31][32][34]

이후 MRC 분자생물학 연구소에서 선충 ''C. elegans''를 모델 생물로 사용하여 동물의 발생 연구를 확립하고 신경계 형성을 해명했다.[40] ''C. elegans''는 몸길이 1mm 정도의 작은 토양 동물로, 투명한 몸에 단순하면서도 다세포 체제를 갖추고 있어 발생 생물학 연구에 적합했다. 또한 사육이 쉽고 생활환이 짧으며 유전학을 이용한 연구도 용이했다. 브레너는 이 생물을 이용하여 게놈 프로젝트를 시작하여 다세포 생물 게노믹스의 선구자가 되었다. 이후 참복의 게놈 해독도 담당했다.[1]

4. 한국 및 일본과의 관계

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5. 수상 및 서훈

시드니 브레너는 다양한 상과 훈장을 받았다. 주요 수상 및 서훈 내역은 다음과 같다.


  • 1969년: 윌리엄 베이트 하디 상
  • 1970년: 독일 과학 아카데미 레오폴디나 그레고어 멘델 메달
  • 1970년: 영국 유전학회 멘델 메달
  • 1971년: 앨버트 래스커 기초 의학 연구상
  • 1974년: 로열 메달
  • 1975년: 샤를 레오폴 메이에 상
  • 1978년: 개드너 국제상
  • 1980년: 크레브스 메달
  • 1980년: 생화학회 노바티스 메달 및 상
  • 1986년: 로젠스틸 상
  • 1986년: 명예 훈위장
  • 1987년: 하비 상
  • 1987년: 루이 장테 의학상
  • 1987년: 미국 유전학회 메달
  • 1987년: 컴패니언 오브 아너(CH)[81]
  • 1990년: 교토 상 첨단기술 부문
  • 1991년: 코플리 메달
  • 1991년: 개드너 국제상 (2회)[63]
  • 1992년: 킹 파이살 국제상 과학 부문
  • 2000년: 래스커-코슐랜드 의학 특별 업적상
  • 2002년: 댄 데이비드 상[65]
  • 2002년: 발생 생물학 마치 오브 다임스 상[66]
  • 2002년: 노벨 생리학·의학상[64]
  • 2006년: 과학기술연구청 국가 과학 기술 메달 (싱가포르 과학 발전에 기여)
  • 2017년: 욱일대수장

참조

[1] 웹사이트 Janelia Farm: Sydney Brenner http://www.hhmi.org/[...] hhmi.org
[2] 웹사이트 Research Units | Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University OIST http://www.oist.jp/r[...] 2016-02-01
[3] 논문 Cyril Norman Hinshelwood 1897-1967
[4] 논문 Studies on 5.8 S Ribosomal RNA. http://ulmss-newton.[...] University of Cambridge 1974
[5] 논문 Computer Aided Reconstruction of the Nervous System of Caenorhabditis Elegans http://ulmss-newton.[...] University of Cambridge 1974
[6] 논문 The genetics of Caenorhabditis elegans
[7] 논문 The DNA of Caenorhabditis elegans
[8] 웹사이트 Louis-Jeantet Prize https://www.jeantet.[...]
[9] 뉴스 Sydney Brenner, a Decipherer of the Genetic Code, Is Dead at 92 https://www.nytimes.[...] 2019-04-05
[10] 논문 Sydney Brenner. 13 January 1927—5 April 2019 2020
[11] 논문 Sydney Brenner (1927–2019) Mischievous steward of molecular biology's golden age
[12] 논문 Mutations causing transformation of sexual phenotype in the nematode Caenorhabditis elegans.
[13] 서적 The Science Times Book of the Brain The Lyons Press
[14] 서적 The Eighth Day of Creation Penguin Books
[15] 논문 Characterization of the pufferfish (Fugu) genome as a compact model vertebrate genome
[16] 서적 Sydney Brenner: A Biography CSHL Press
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[18] 논문 Sydney Brenner
[19] Scopus
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[21] 웹사이트 Errol C. Friedberg. Sydney Brenner: A Biography https://www.cshlpres[...]
[22] 웹사이트 Sydney Brenner, Biographical https://www.nobelpri[...] nobelprize.org
[23] 웹사이트 Brenner, Sydney (1927– ) World of Microbiology and Immunology http://www.encyclope[...] encyclopedia.com
[24] Who's Who Brenner, Sydney Oxford University Press
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[30] 웹사이트 On Degenerate Templates and the Adaptor Hypothesis: A Note for the RNA Tie Club https://collections.[...] 1955
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[46] 학술지 Loose Ends
[47] 서적 Loose ends
[48] 서적 A Life in Science
[49] 웹사이트 Coming from Eastern European stock https://www.webofsto[...] 2019-04-09
[50] 웹사이트 Sydney Brenner interviewed by Alan Macfarlane, 2007-08-23 (film) http://www.alanmacfa[...] alanmacfarlane.com 2009-01-12
[51] 웹사이트 Genomes Tell Us About the Past: Sydney Brenner https://www.ibiology[...] 2018-06-20
[52] 웹사이트 The Sydney Brenner papers http://wellcomelibra[...] Wellcome Library 2016-12-01
[53] 웹사이트 10-on-10: The Chronicles of Evolution http://www.paralimes[...] 2018-11-06
[54] 서적 Sydney Brenner's 10-on-10: The Chronicles of Evolution Wildtype Books 2018-11-09
[55] 웹사이트 Sydney Brenner's lectures http://www.paralimes[...] 2019-04-08
[56] 서적 In the Spirit of Science: Lectures by Sydney Brenner on DNA, Worms and Brains World Scientific Publishing Co
[57] 서적 Developmental Biology https://archive.org/[...] Sinauer Associates 2000
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[77] 웹사이트 沖縄科学技術研究基盤整備機構初代理事長 シドニー・ブレナー博士 旭日大綬章を受章 https://www.oist.jp/[...] 沖縄科学技術大学院大学 2017-08-22
[78] 뉴스 読売新聞 2017-04-29
[79] 웹사이트 故シドニー・ブレナー博士の功績を称えて――沖縄県からブレナー博士の顕彰像が贈呈され、OISTで顕彰像の除幕式を開催 https://www.oist.jp/[...] 沖縄科学技術大学院大学 2020-11-27
[80] 웹사이트 ブレナー博士の功績を称える顕彰状 https://www.oist.jp/[...] 沖縄科学技術大学院大学 2020-11-27
[81] 저널 Supplement to The London Gazette: 1987 New Year Honours https://www.thegazet[...] 1986-12-30


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