Frederick Sanger Kimdir?

Yüzyılın en etkili biyo-kimyagerlerinden biri ve tarihte Kimya dalında iki kez Nobel Ödülü kazanan tek bilim insanı Frederick Sanger kimdir? Başarıları nelerdir, bilim dünyasına neler katmıştır? En önemli buluşu nedir? 2 defa  Nobel ödülünü neden almıştır? Gelin bu gizemli bilim insanının biyografisini inceleyelim.

1958 yılında insülin proteininin amino asit dizilimini tamamen belirleyerek proteinlerin sabit ve tanımlanabilir bir yapıya sahip olduğunu kanıtlamış, moleküler biyolojinin merkezi dogmasının temel taşlarından birini atmıştır.

Frederick Sanger’in Hayatı

1980 yılında ise geliştirdiği “dideoxy” (Sanger) yöntemini temel alan DNA dizileme tekniğiyle nükleik asitlerin baz dizilimini belirlemiş, genomik çağın kapılarını aralamıştır. Bu iki devrim niteliğindeki çalışma, modern biyoteknoloji, genetik mühendisliği, kişiselleştirilmiş tıp ve insan genom projesinin temelini oluşturmuştur. Cambridge Üniversitesi’nde neredeyse tüm kariyerini geçiren mütevazı ve titiz kişiliğiyle tanınan Sanger, “genomik bilimin babası” olarak kabul edilmektedir. Frederick Sanger, 13 Ağustos 1918 tarihinde İngiltere’nin Gloucestershire bölgesindeki küçük Rendcombe köyünde doğdu.

Babası Frederick Sanger Sr., bir doktor ve Quaker inanışına geçmiş bir tıbbi pratisyendi. Annesi Cicely Crewdson Sanger ise varlıklı bir Quaker pamuk üreticisinin kızıydı. Ailede üç çocuktan ortanca olan Frederick, Quaker değerleri doğrultusunda dürüstlük, sadelik ve barışçıl bir yaşam anlayışıyla yetiştirildi. Babasının tıbba olan ilgisi nedeniyle gençliğinde doktor olması beklense de, Sanger bilimsel araştırmaya yöneldi.

Frederick Sanger Eğitim Hayatı

Eğitimine Bryanston School’da başladı ve 1936 yılında Cambridge Üniversitesi St. John’s College’a girdi. Burada doğal bilimler eğitimi aldı ve 1939’da B.A. derecesini tamamladı. Ardından biyokimya alanında ileri çalışmalar yaparak akademik yoluna devam etti. II. Dünya Savaşı yıllarında Quaker inancı nedeniyle vicdani retçi olarak askerlik yapmadı. 1940 yılında Margaret Joan Howe ile evlendi. Çiftin iki oğlu ve bir kızı dünyaya geldi.

Evliliği 2012 yılında eşi Margaret’in vefatına kadar süren Sanger, aile hayatının ve sakin ev ortamının bilimsel başarısındaki en büyük destek olduğunu sıkça vurgulamıştır. 1943 yılında Albert Neuberger’in rehberliğinde amino asit metabolizması üzerine doktora tezini tamamlayarak Ph.D. derecesini aldı.

İlk Büyük Başarı: İnsülinin Dizilemesi (1958 Nobel Ödülü)

Sanger’ın kariyerindeki ilk büyük dönüm noktası, 1940’ların ortalarında Cambridge Biyokimya Bölümü’nde A.C. Chibnall’ın laboratuvarında başladığı insülin çalışmalarıdır. O dönemde proteinlerin rastgele yapılar mı yoksa belirli bir amino asit sırasına mı sahip olduğu tartışılıyordu. Sanger, insülin molekülünün serbest amino gruplarını belirlemek için yeni kimyasal yöntemler geliştirdi. Özellikle 2,4-dinitrofluorobenzen (DNFB) reaktifi kullanarak proteinin uç amino asitlerini etiketledi ve parçaladı.

Yıllar süren titiz çalışmayla 1955 yılında sığır insülininin 51 amino asitten oluşan tam dizilimini belirledi. Bu, tarihte ilk kez bir proteinin tam amino asit sırasının ortaya çıkarılmasıydı. Çalışma, proteinlerin genetik olarak tanımlanmış, kesin bir yapıya sahip olduğunu kanıtladı ve Francis Crick ile James Watson’ın DNA çift sarmal modeliyle birlikte moleküler biyolojinin merkezi dogmasının (DNA → RNA → Protein) temelini güçlendirdi.

Bu çığır açıcı keşif sayesinde 1958 yılında Frederick Sanger, Kimya dalında Nobel Ödülü’nü tek başına kazandı. Ödül, “proteinlerin yapısı, özellikle insülin üzerindeki çalışmaları” nedeniyle verilmişti.Bu başarı, Sanger’ı protein dizileme yöntemlerini diğer proteinlere uygulama konusunda motive etti. Ancak 1960’lı yılların başında ilgi alanını nükleik asitlere (RNA ve DNA) kaydırdı. 1962 yılında Medical Research Council (MRC) Laboratuvarı için Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’na (LMB) taşındı.

Burada Francis Crick, John Kendrew, Aaron Klug gibi dönemin önemli bilim insanlarıyla aynı ortamda çalıştı.

DNA Dizileme Devrimi: Dideoxy Yöntemi ve İkinci Nobel (1980)

1970’li yıllarda Sanger, RNA dizileme yöntemleri üzerinde çalıştıktan sonra DNA’ya odaklandı. 1975-1977 yılları arasında geliştirdiği “dideoxy chain-termination” yöntemi (Sanger yöntemi), DNA dizilemenin en pratik ve etkili yolu haline geldi. Bu yöntem, DNA polimeraz enzimiyle sentezlenen yeni zincirlerin, dideoksiribonükleotid tri fosfatlar (ddNTP’ler) kullanılarak belirli noktalarda sonlandırılması prensibine dayanıyordu. Her baz için ayrı reaksiyonlar yapılarak üretilen parçalar jel elektro-foreziyle ayrılıyor ve dizilim okunuyordu. Yöntem, nispeten hızlı ve güvenilir olması sayesinde büyük ölçekli dizilemeye olanak tanıdı.

1977 yılında bakteriyofaj φX174’un 5.375 nükleotitlik genomunu tamamen diziledi. Ardından insan mitokondriyal DNA’sı (16.338 baz) ve lambda fajı (48.500 baz) gibi daha büyük genomları sıraladı.

Bu teknik, insan genom projesinin (Human Genome Project) temel yöntemlerinden biri oldu ve modern next-generation sequencing teknolojilerinin de öncüsü niteliğindedir.1980 yılında Frederick Sanger, bu çalışmalardan dolayı ikinci Nobel Kimya Ödülü’nü Walter Gilbert ve Paul Berg ile paylaştı.

Böylece Kimya dalında iki Nobel kazanan tek bilim insanı unvanını aldı (Marie Curie fizik ve kimya dallarında iki ödül almıştı). Sanger yöntemi, on yıllar boyunca DNA dizilemenin altın standardı olarak kaldı ve genomik bilimin patlamasına zemin hazırladı.Kariyer Süreci ve Akademik Katkıları
Sanger, 1951’den itibaren Medical Research Council’in dış personel üyesi olarak çalıştı. 1962’de LMB’de Protein ve Nükleik Asit Kimyası Bölümü’nün başına geçti. Emekliliğine kadar Cambridge’te kaldı ve araştırmalarına odaklandı. Kariyeri boyunca yaklaşık 60 yıl boyunca laboratuvar masasından ayrılmadı.

Titiz, sabırlı ve ekip çalışmasına önem veren bir yaklaşımı vardı. Öğrencileri ve meslektaşları onu mütevazı, yardımsever ve detaylara odaklanan biri olarak tanımlamıştır. Aldığı diğer önemli ödüller arasında Corday-Morgan Madalyası (1951), Royal Society Üyeliği (1954), Royal Madalyası (1969), Copley Madalyası (1977), Gairdner Uluslararası Ödülü (1971) ve Louisa Gross Horwitz Ödülü (1979) yer alır.

1981’de Order of the Companions of Honour (CH), 1986’da Order of Merit (OM) ile onurlandırıldı. Şövalyelik unvanını (Sir) reddetti çünkü “Sir Frederick” olarak anılmak istemedi. 1993 yılında Wellcome Trust Sanger Institute (şimdiki adıyla Wellcome Sanger Institute) onun onuruna kuruldu ve insan genom projesine önemli katkılarda bulundu.

Kişisel Yaşamı ve Mirası

Frederick Sanger, bilim dışında sade bir hayat yaşadı. Bahçecilik, müzik dinlemek ve ailesiyle zaman geçirmek hobileri arasındaydı. Eşi Margaret ile 72 yıl süren evliliği, üç çocukları ve torunları onun için en büyük mutluluk kaynağıydı. 2012’de eşi Margaret’i kaybettikten bir yıl sonra, 19 Kasım 2013 tarihinde Cambridge’de 95 yaşında aspiration pnömonisi nedeniyle hayata veda etti.Sanger’ın mirası günümüzde her yerde hissedilmektedir. İnsülin dizilemesi, diyabet tedavisinde sentetik insülin üretimine yol açtı.

Sanger yöntemi ise genomik devrimin temelini oluşturdu; bugün kanser genetiği, nadir hastalıkların teşhisi, tarım biyoteknolojisi, adli tıp ve evrim çalışmaları bu teknoloji üzerine kuruludur. Wellcome Sanger Institute, onun adını taşıyarak dünyanın önde gelen genom araştırma merkezlerinden biri haline geldi.

O, büyük keşifleri basit ve erişilebilir yöntemlerle gerçekleştiren bir bilim insanıydı. Rekabetten ziyade merak ve sabırla hareket etti. Frederick Sanger, moleküler biyolojinin en temel sorularına (“proteinler ve genler nasıl sıralanır?”) cevap vererek insanlığın kendini anlama yolculuğunu dönüştürmüştür. Onun çalışmaları, yaşam bilimlerini veri odaklı bir çağa taşımış ve biyoteknoloji endüstrisinin doğuşunda kilit rol oynamıştır.

 

Özellik	Bilgi
Adı	Frederick Sanger
Doğum Tarihi	13 Ağustos 1918
Doğum Yeri	Rendcombe, Gloucestershire, İngiltere
Kilo	Bilgi mevcut değil
Boy	Bilgi mevcut değil
Burcu	Aslan
Eğitimi	Bryanston School, St. John’s College Cambridge (B.A. 1939, Ph.D. 1943)
Medeni Durumu	Evli (1940-2012, Margaret Joan Howe)