Даниел Натанс

Даниел Натанс

англ. Daniel Nathans

Дата рождения

Место рождения

Дата смерти

Место смерти

Награды и премии

Даниел Натанс (англ. Daniel Nathans) — американский микробиолог и генетик, певооткрыватель рестрикционных ферментов^[1].

Научная карьера[править]

Родился 30 октября 1928 года в Уилмингтоне, штат Делавэр, в еврейской семье. Он был последним из 9 детей Сары (Левитан) и Сэмюэла Натанса — иммигрантов из Латвии из Российской империи. В период Великой депрессии отец Натанса потерял свой бизнес и в течении длительного времени оставался безработным.

Учился в публичных школах Вилмингтона, в тоже время работая неполный рабочий день после школы или в выходные дни.

В 1946−1950 году окончил со степенью бакалавра медицинский факультет университета штата Делавэр (Делавэрский университет), где изучал математику, химию, философию и литературу.

В 1954 году получил докторскую степень в медицинской школе Вашингтонского университета в Сент-Луисе.

В 1954−1959 годах — врач в Колумбийском пресвитерианском медицинском центре в Нью-Йорке, где наблюдал за больными опытного клинициста, ученого-медика, профессора Роберта Лоеба.

В 1955−1957 годах — сотрудник клиники Национального института рака в Национальном институте здравоохранения в Бетесде, штат Мэриленд, где изучал биосинтез белка, например, миеломного, который синтезируется злокачественными плазматическими клетками при миеломной болезни.

В 1956 году женился на Джоане Комберг; у них родились три сына.

В 1957−1959 годах — вновь стажировался у Лоеба в Колумбийском пресвитерианском медицинском центре.

В 1959−1962 годах — профессор Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке — приглашённый исследователь в лаборатории Фрица Липмана в Рокфеллеровском институте медицинских исследований, где продолжил исследование биосинтеза белка и идентифицировал некоторые бактериальные факторы, ускоряющие включение аминокислот — строительных блоков белка — в белковые молекулы. Работая с молекулярным генетиком Нортоном Зиндером, Натанс изучал роль РНК бактериофагов в синтезе белков бактериофагов в содержащей клеточный экстракт пробирке.

С 1962 года работал в медицинской школе университета имени Джона Хопкинса в Балтиморе — помощник профессора микробиологии и руководителем генетического отдела, с 1965 года — адъюнкт-профессор, с 1967 года — полный профессор, с 1972 года — глава отделения микробиологии. Здесь Натанс продолжил исследование репликации бактериофагов в экспериментальных системах, например, регуляции процесса репликации и размещения генов в молекулах РНК и ДНК.

В середине 1960-х годов читал студентам лекции по вирусам животных, которые схожи с бактериофагами, за исключением того, что они инфицируют клетки животных. Вирусы животных могут быть инфекционными или онкогенными. Натанс заинтересовался вирусом-40 обезьян SV40 (Simian virus 40), вызывающий образование опухолей у обезьян, и работал над анализом локализации и функционирования генов ДНК данного вируса. Первым применил рестриктазы, обнаруженные и охарактеризованные Смитом и Арбером, в генетических исследованиях вируса SV40. В письме к Натансу в 1969 году стипендиат Американского ракового общества, работавший в Вейцмановском институте в Реховоте, Израиль, Хамилтон О. Смит, коллега по Институту Джонса Хопкинса, сообщил о выделении и очистке сайт-специфической рестрикционной эндонуклеазы в бактерии Haemophilus influenzae. Данный факт стал для Натанса поводом для рассмотрения возможности использования ферментов рестрикции для расщепления и анализа генома (полного набора врожденных признаков) ДНК онкогенных вирусов. После возвращения в Институт Джонса Хопкинса Натанс в течение нескольких месяцев изучал генетическую структуру ДНК вируса SV40, применяя и эндонуклеазу Смита. ДНК вируса SV40 стал подходящим объектом для исследования так как невелик, и состоит лишь из 5 000 нуклеотидов — одного из компонентов, на которые под влиянием нуклеазы распадается нуклеиновая кислота — и включает несколько генов. Натанс с сотрудниками впервые расщепил молекулу ДНК двумя эндонуклеазами, идентифицировали отдельные части и создали карту мест расщепления. Затем эти учёные установили соответствие локализации и функции специфических генов и разработали первую детальную генетическую карту молекулы ДНК, включая сайты (участки) начала и окончания процесса репликации, и определили нуклеотидную матрицу для информационной РНК и локализацию генов, направляющих синтез белков оболочки вируса, применяя отобранные мутантные линии ДНК вируса SV40 для анализа локализации некоторых генов и их функций. Разработанные Натансом методы анализа генетической структуры впоследствии применялись для генетического картирования более сложных молекул ДНК и для разработки методов рекомбинации ДНК для создания «бактериальных фабрик», синтезирующих инсулин, гормоны роста и т. д.

В 1969 и 1973 годах по году работал в отделении генетики Научно-исследовательского института имени Хаима Вейцмана.

Разработанная учёным в 1970-х годах экспериментальная методика трансформации гигантских молекул ДНК при помощи ферментов определенного вида сделала возможным исследование содержащейся в молекулах генетической информации и её многоцелевое направленное использование.

В 1976 году был удостоен премии по молекулярной биологии Национальной академии наук.

В 1978 году — лауреат Нобелевской премии по медицине и физиологии — «за открытие ферментов рестрикации и методов их использования для изысканий в молекулярной генетике».

С 1980 года — профессор молекулярной биологии и генетики в медицинской школе Джонса Хопкинса, старший исследователь в медицинском институте Говарда Хуга.

В 1995−1996 годах — президент Университета Джонса Хопкинса.

Получил существенные результаты в области медицинской генетики, где Натанс указал экспериментальные пути ослабления онкогенного воздействия выделенной им молекулы ДНК вируса SV40, а также в области генетической инженерии, в которой Натансу принадлежит открытие принципиально новых методов генетического конструирования.

Был женат, имел трое детей.

Умер 16 ноября 1999 года в Балтиморе, штат Мэриленд.

В 1999 году в Медицинской школе Университета Джона Хопкинса был основан Институт медицинской генетики Маккусака-Натанса, а в 2005 году именем учёного был назван колледж этого университета.

Труды[править]

Brownlee, Christen; Nathans, D (April 2005). «Danna and Nathans: Restriction enzymes and the boon to modern molecular biology». Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102 (17): 5909.