Frederick_Sanger_Frederick_Sanger 1918 2013 là nhà hoá_học người Anh Ông là người đầu_tiên giành Giải Nobel_Hoá học tới 2 lần và đang là người duy_nhất có thành_tích này Lần đầu_tiên là vào năm 1958 ông giành giải này một_mình Lần thứ hai là vào năm 1980 ông chung giải_thưởng với hai nhà hoá_học người Mỹ đó là Paul_Berg và Walter_Gilbert_Năm 1958 ông giành giải nhờ những nghiên_cứu làm sáng_tỏ cấu_trúc của protein đặc_biệt là insulin Năm 1980 ông đoạt giải là vì có những đóng_góp liên_quan đến chuỗi axít nucleic Tiểu_sử Frederick_Sanger sinh ngày 13 tháng 8 năm 1918 tại Rendcomb một ngôi làng nhỏ ở Gloucestershire nước Anh Ông là con trai thứ hai của Frederick_Sanger một bác_sĩ đa_khoa và vợ là Cicely_Sanger nhũ_danh Crewdson_Ông có một người anh_trai Theodore lớn hơn ông một tuổi và một người em_gái May_Mary nhỏ hơn ông năm_tuổi Bác_sĩ Sanger đã từng làm_việc như một nhà truyền_giáo y_tế Anh giáo ở Trung_Quốc nhưng sau đó đã trở về nước vì sức_khoẻ kém Năm 1916 khi bác_sĩ Sanger đã 40 tuổi ông kết_hôn với Cicely kém bản_thân 4 tuổi Cha của Sanger đã chuyển sang Giáo_Hữu Hội Quakers ngay sau khi hai người con trai của ông được sinh ra và ông đã nuôi dạy các con của mình theo giáo_lý của nhóm tôn_giáo này Mẹ của Sanger là con gái của một nhà_sản_xuất bông giàu_có và có xuất_thân là người Quaker nhưng bản_thân bà không theo giáo_phái này Khi Sanger khoảng năm_tuổi gia_đình chuyển đến ngôi làng nhỏ Tanworth in Arden ở Warwickshire_Với điều_kiện tài_chính khá_giả gia_đình ông đã thuê một gia_sư để dạy_dỗ bọn trẻ Năm 1927 khi mới 9 tuổi ông được gửi đến trường Downs một trường dự_bị nội_trú do Quakers điều_hành gần thị_trấn Malvern_Anh trai của ông Theo cũng học cùng trường nhưng trước ông một năm Năm 1932 ở tuổi 14 ông được gửi đến trường Bryanston mới thành_lập ở Dorset_Ngôi trường sử_dụng phương_pháp giáo_dục Dalton với một lịch_trình tự_do hơn khiến Sanger rất thích Ở trường mới ông thích học các giáo_viên của mình và đặc_biệt thích các môn khoa_học Do hoàn_thành Chứng_chỉ Trung_học tiếng Anh School_Certificate sớm hơn một năm và được trao đến bảy tín_chỉ Sanger đã có_thể dành phần_lớn thời_gian năm_học cuối_cùng của mình để thực_nghiệm trong phòng_thí_nghiệm cùng với thầy_giáo hoá_học của mình Geoffrey_Ordish người từng học tại Đại_học Cambridge và là một nhà_nghiên_cứu trong Phòng_Thí_nghiệm Cavendish_Làm việc với Ordish đã tạo ra một sự thay_đổi mới_mẻ so với việc ngồi và nghiên_cứu tài_liệu và điều này đánh_thức khát_vọng theo_đuổi sự_nghiệp khoa_học của Sanger_Năm 1935 trước khi vào đại_học Sanger được gửi đến trường Schule_Schloss_Salem ở miền nam nước Đức trong một chương_trình trao_đổi Nhà_trường quá chú_trọng vào các môn thể_chất và điều này giúp Sanger đi trước về mặt kiến_thức so với các học_sinh khác Ngoài_ra ông đã bị sốc khi biết rằng mỗi ngày tại ngôi trường được bắt_đầu bằng các bài đọc từ Mein_Kampf của Hitler sau đó là kiểu chào Quốc xã Năm 1936 Sanger đến St_John s College_Cambridge để nghiên_cứu khoa_học_tự_nhiên Đây cũng là ngôi trường mà cha_ông đã theo học Đối_với Phần I của kỳ sát_hạch Tripos ông đã đăng_ký các khoá học vật_lý hoá_học hoá_sinh và toán_học nhưng lại gặp khó_khăn với vật_lý và toán_học Nhiều học_sinh khác đã phải học thêm các lớp toán khác ở trường Trong năm thứ hai ông thay_thế vật_lý bằng sinh_lý_học Anh ấy đã mất ba năm để có được Phần I Đối_với Phần II ông theo học hoá_sinh và nhận được bằng tấm bằng Danh_dự Hạng 1 Tại Cambridge lúc bấy_giờ hoá_sinh là một khoa tương_đối mới do Gowland_Hopkins thành_lập với các giảng_viên nhiệt_tình bao_gồm Malcolm_Dixon_Joseph_Needham và Ernest_Baldwin_Cả cha và mẹ của ông đều chết vì bệnh ung_thư trong hai năm đầu_tiên của ông tại Cambridge_Khi mất cha_ông đã 60 tuổi và mẹ của ông đã 58 tuổi Khi còn là sinh_viên đại_học niềm tin của Sanger bị ảnh_hưởng mạnh_mẽ bởi giáo_lý của Giáo_Hữu Hội Ông là một người theo chủ_nghĩa hoà_bình và là thành_viên của Hiệp_hội Cam_kết Hoà_bình tiếng Anh Peace_Pledge_Union hay PPU Chính nhờ sự tham_gia của ông với Nhóm các nhà_khoa_học chống chiến_tranh Cambridge tiếng Anh Cambridge_Scientists_Anti_War Group hay CSAWG ông đã gặp người vợ tương_lai của mình Joan_Howe người đang theo học kinh_tế tại Đại_học Newnham_Họ hẹn_hò với nhau khi ông đang học cho kỳ thi Phần II của Tripos và kết_hôn sau khi ông tốt_nghiệp vào tháng 12 năm 1940 Sanger mặc_dù được nuôi_dưỡng và ảnh_hưởng bởi giáo_lý của Quakers sau đó bắt_đầu không đến cách nhìn_nhận của giáo_hội này Sanger ấy bắt_đầu nhìn thế_giới qua lăng_kính khoa_học hơn và với sự phát_triển vượt_bậc của nghiên_cứu và phát_triển khoa_học ông dần xa_rời đức_tin mà ông ấy đã được dạy Ông không có gì ngoài sự tôn_trọng đối_với tôn_giáo và tuyên_bố ông đã giữ lại hai điều từ giáo_lý là sự_thật và sự tôn_trọng đối_với tất_cả cuộc_sống Theo Đạo_luật Huấn_luyện Quân_sự 1939 ông tạm_thời được đăng_ký là một người từ_chối nhập_ngũ vì lương_tâm thấy không đúng và một lần nữa theo Đạo_luật Nghĩa_vụ Quốc_gia Lực_lượng_Vũ_trang 1939 trước khi được toà_án cho_phép ông miễn nghĩa_vụ_quân_sự vô_điều_kiện Trong thời_gian chờ_đợi anh đã được đào_tạo về công_tác cứu_trợ xã_hội tại trung_tâm Quaker_Spicelands ở Devon và phục_vụ một thời_gian ngắn như một hộ_lý tại bệnh_viện Sanger bắt_đầu học tiến_sĩ vào tháng 10 năm 1940 dưới sự dẫn_dắt của N W Bill_Pirie_Dự án của ông là điều_tra xem liệu protein có_thể ăn được có_thể chiết_xuất từ cỏ hay không Sau hơn một tháng Pirie rời khỏi khoa và Albert_Neuberger trở_thành người hướng_dẫn luận_án tiến_sĩ của ông Sanger đã thay_đổi dự_án nghiên_cứu của mình để nghiên_cứu sự trao_đổi chất của lysine và một vấn_đề thực_tế hơn liên_quan đến nitơ trong khoai_tây Luận_án của ông có tên là Sự chuyển_hoá axit_amin lysine trong cơ_thể động_vật Luận_án của ông được Charles_Harington và Albert_Charles_Chibnall kiểm_tra và Sanger được trao bằng tiến_sĩ năm 1943 Sự_nghiệp Xác_định trình_tự insulin Khi giáo_sư Neuberger chuyển đến Viện Nghiên_cứu Y_khoa Quốc_gia tiếng Anh National_Institute for Medical_Research hay NIMR ở London_Sanger vẫn quyết_định ở lại Cambridge_Năm 1943 Sanger gia_nhập nhóm nghiên_cứu của Charles_Chibnall một nhà hoá_học protein người mới vừa đảm_nhận vị_trí trưởng khoa tại Khoa_Hoá sinh Chibnall đã thực_hiện một_số nghiên_cứu về thành_phần axit_amin của insulin bò và đề_nghị Sanger tìm_hiểu các nhóm amin có trong protein đó Thời bấy_giờ insulin có_thể được mua từ chuỗi hiệu thuốc Boots và là một trong số rất ít protein có sẵn ở dạng tinh_khiết Cho đến thời_điểm này Sanger đã tự chi_trả cho các hoạt_động học_tập và nghiên_cứu của chính mình tại Đại_học Khi trở_thành thành_viên của nhóm của Chibnall ông ban_đầu được hỗ_trợ bởi Hội_đồng Nghiên_cứu Y_khoa tiếng Anh Medical_Research_Council hay MRC và sau đó từ năm 1944 đến năm 1951 bởi Học_bổng Beit_Memorial về Nghiên_cứu Y_khoa Thành_công đầu_tiên của Sanger là xác_định được trình_tự axit_amin hoàn_chỉnh của hai chuỗi polypeptit của insulin bò A và B lần_lượt vào năm 1952 và 1951 Trước đó các nhà_khoa_học đã cho rằng protein không có một cấu_trúc cụ_thể Khi xác_định các trình_tự axit_amin này Sanger đã chứng_minh rằng protein có thành_phần hoá_học xác_định Để đạt được thành_công này Sanger đã cải_tiến phương_pháp sắc ký phân_vùng do Richard_Laurence_Millington_Synge và Archer_John_Porter_Martin lần đầu phát_triển để xác_định thành_phần của các axit_amin trong sợi len Sanger đã sử_dụng thuốc_thử hoá_học 1 fluoro 2 4 dinitrobenzene hiện_nay còn được gọi là thuốc_thử Sanger fluorodinitrobenzene FDNB hoặc DNFB có nguồn_gốc từ nghiên_cứu khí độc của Bernhard_Charles_Saunders tại Khoa_Hoá học tại Đại_học Cambridge_Thuốc thử của Sanger tỏ ra_hiệu quả trong việc đánh đấu nhóm amin ở đầu N của chuỗi polypeptit Sau đó ông thuỷ phân một phần insulin thành các đoạn peptit ngắn bằng axit clohydric hoặc một loại enzym như trypsin Sau đó hỗn_hợp các peptit này được phân phân_tách trong không_gian hai chiều trên một tờ giấy_lọc Cụ_thể hơn tờ giấy_lọc chứa hỗn_hợp peptit sẽ được điện di theo một_chiều ngang và sau đó phương_pháp sắc ký được áp_dụng để peptit phân_tách theo chiều dọc vuông_góc với chiều của điện di Các đoạn peptit khác nhau của insulin được đánh_dấu bằng ninhydrin di_chuyển đến các vị_trí khác nhau trên giấy tạo ra một mẫu riêng_biệt mà Sanger gọi là dấu vân tay Có_thể nhận đoạn peptit ở đầu N bằng cách xác_định vị_trí của màu vàng được tạo thành bởi phản_ứng_hoá_học của chât FDNB trên tờ giấy_lọc Đoạn axit_amin này có_thể được xác_định bằng cách_thuỷ phân hoàn_toàn bằng axit và xác_định loại axit_amin đinitrophenyl nào được tạo thành 6 Khi lặp lại loại quy_trình này Sanger có_thể xác_định trình_tự của các đoạn peptit ngắn được tạo ra bằng cách sử_dụng các phương_pháp khác nhau trong quá_trình thuỷ_phân ban_đầu Sau đó chúng có_thể được tập_hợp thành các chuỗi dài hơn để suy ra cấu_trúc hoàn_chỉnh của insulin Cuối_cùng vì chuỗi A và B không hoạt_động về mặt sinh_lý nếu không có ba liên_kết cầu disulfua hai cầu giữa chuỗi A và B một cầu giữa các axit_amin trên chuỗi A Sanger và đồng_nghiệp của ông đã quyết_định kết_thúc thí_nghiệm của họ vào năm 1955 Kết_luận chính của Sanger là hai chuỗi polypeptide của protein insulin có một trình_tự axit_amin xác_định và rộng hơn mỗi protein đều có một trình_tự nhất_định Chính thành_tích này đã mang về cho ông giải Nobel_Hoá học đầu_tiên vào năm 1958 Đồng_thời khám_phá này góp_phần quan_trọng đối_với Giả_thuyết Trình_tự tiếng Anh Sequence_Hypothesis sau_này của Crick để phát_triển các ý_tưởng về cách ADN mã_hoá thành protein Xác_định trình_tự ARN Từ năm 1951 Sanger là một nhân_viên ngoại bộ của Hội_đồng Nghiên_cứu Y_học và khi cơ_quan này mở Phòng_thí_nghiệm Sinh_học Phân_tử vào năm 1962 ông chuyển từ các phòng_thí_nghiệm của mình tại Khoa_Hoá sinh của trường đại_học lên tầng cao nhất của toà nhà mới của MRC Đồng_thời ông cũng trở_thành người đứng đầu bộ_phận Hoá_học Protein_Trước khi chuyển đi Sanger bắt_đầu khám_phá khả_năng giải_mã trình_tự các phân_tử ARN và bắt_đầu phát_triển các phương_pháp tách các đoạn ribonucleotide bằng các enzym nuclease cụ_thể Ông đã thực_hiện công_việc này trong khi cố_gắng hoàn_thiện các kỹ_thuật giải_trình tự mà ông đã phát_triển trong quá_trình nghiên_cứu insulin Thách_thức quan_trọng trong công_việc giải_mã trình_tự là tìm ra một đoạn ARN tinh_khiết để có_thể làm thí_nghiệm Trong quá_trình nghiên_cứu ông đã phát_hiện ra vào năm 1964 với Kjeld_Marcker_ARN vận_chuyển formylmethionine tham_gia quá_trình tổng_hợp protein ở vi_khuẩn Tuy_nhiên ông đã bị đánh_bại trong cuộc đua trở_thành người đầu_tiên giải_trình tự phân_tử ARN vận_chuyển bởi một nhóm nghiên_cứu do Robert_Holley đến từ Đại_học Cornelldẫn đầu Holley đã công_bố trình_tự của 77 ribonucleotide của ARN vận_chuyển alanin chiết_xuất từ Saccharomyces cerevisiae vào năm 1965 Đến năm 1967 nhóm của Sanger mới xác_định được trình_tự nucleotide của ARN ribosome 5S một RNA nhỏ gồm 120 nucleotide chiết_xuất từ Escherichia coli Xác_định trình_tự ADN Năm 1975 Frederick_Sanger đã phát_minh ra phương_pháp giải_trình tự của DNA bằng enzyme Phương_pháp này được gọi là phương_pháp Dideoxy_Đây là phương_pháp giúp các nhà_khoa_học có_thể đọc trình_tự nucleotide trên một phân_tử DNA Ngày_nay rất nhiều máy giải_trình tự gene đều dựa trên nguyên_tắc chính của phướng pháp nói trên Đọc thêm BULLET Liên_kết ngoài BULLET The_Sanger_Institute_BULLET About the 1958 Nobel_Prize_BULLET_About the 1980 Nobel_Prize_BULLET_Fred_Sanger 2001 Video_Documentary by The_Vega_Science_Trust BULLET National_Portrait_Gallery_BULLET Frederick_Sanger interviewed by Alan_Macfarlane 24th August 2007 film BULLET Interviewed by Lewis_Wolpert_Duration 1 hour
Frederick_Sanger