Paul Delos Boyer Kimdir?

Paul Delos Boyer, hücrelerin enerji kaynağı ATP’nin nasıl üretildiğini açıklayan çalışmalarıyla 1997 Nobel Kimya Ödülü’nü kazanan Amerikalı biyokimyacıdır.

Paul Delos Boyer Kimdir?

Paul Delos Boyer, hücrelerimizin enerji üretme mekanizmasının anlaşılmasına büyük katkı sağlayan Amerikalı biyokimyacıdır. Özellikle ATP sentaz enziminin nasıl çalıştığını açıklayan araştırmaları sayesinde bilim tarihine geçti ve 1997 yılında Nobel Kimya Ödülü’ne layık görüldü.

Konunun adı biraz karmaşık görünse de aslında Boyer’in peşinden gittiği soru oldukça basitti: Vücudumuz ihtiyaç duyduğu enerjiyi hücrelerin içinde nasıl üretiyor?

Boyer, hayatının önemli bölümünü bu sorunun cevabını aramaya adadı. Sonunda hücrelerimizin içinde adeta mikroskobik bir motor gibi çalışan olağanüstü bir mekanizmanın nasıl işlediğinin anlaşılmasını sağladı.

Paul Boyer’in Hayatı ve Eğitimi

Paul Delos Boyer, 31 Temmuz 1918’de Provo, Utah’ta dünyaya geldi. Öğrencilik yıllarında başarılı bir gençti. Provo Lisesi’nde münazara gibi etkinliklere katıldı ve okulunu başarılı bir dereceyle tamamladı.

Üniversite eğitimini Brigham Young Üniversitesi’nde kimya alanında yaptı ve 1939 yılında mezun oldu. Ardından Wisconsin Üniversitesi’ne giderek biyokimya üzerine eğitimine devam etti ve 1943 yılında doktorasını tamamladı.

Boyer’in bilim dünyasına adım attığı dönem aynı zamanda II. Dünya Savaşı yıllarıydı. Doktorasının ardından Stanford Üniversitesi’nde savaş sırasında ihtiyaç duyulan kan ürünleri üzerine yürütülen araştırmalarda görev aldı. Özellikle kan nakillerinde kullanılan serum albümininin daha güvenli ve dayanıklı hale getirilmesine yönelik çalışmalar yaptı.

Bilimsel Kariyeri Nasıl Başladı?

Savaşın ardından Boyer, Minnesota Üniversitesi’nde akademik çalışmalarına devam etti. Burada enzimlerin nasıl çalıştığını anlamaya yoğunlaştı.

1955 yılında Guggenheim Bursu kazanarak İsveç’e gitti. Nobel ödüllü bilim insanı Hugo Theorell ile birlikte enzim mekanizmaları üzerinde çalışması, Boyer’in bilimsel kariyerinin önemli dönemlerinden biri oldu.

1963 yılında ise Kaliforniya Üniversitesi, Los Angeles’a (UCLA) geçti. İki yıl sonra UCLA Moleküler Biyoloji Enstitüsü’nün kurucu direktörü oldu. Burada yalnızca kendi araştırmalarını yürütmedi; farklı bilim dallarından araştırmacıların birlikte çalışabileceği bir ortamın kurulmasına da katkı sağladı.

Paul Boyer’in ATP Çalışması Neden Bu Kadar Önemli?

Paul Boyer’i dünya çapında tanınan bir bilim insanı haline getiren konu ATP’nin hücrelerimizde nasıl üretildiğini anlamaya yönelik çalışmalarıdır.

Peki ATP nedir?

ATP yani Adenozin Trifosfat, en basit ifadeyle hücrenin kullanabildiği temel enerji taşıyıcısıdır. Yürümemizden kalbimizin çalışmasına, kaslarımızın hareketinden hücrelerin yeni maddeler üretmesine kadar sayısız biyolojik süreç ATP’den sağlanan enerjiye ihtiyaç duyar.

Bu nedenle ATP için zaman zaman “hücrenin enerji para birimi” benzetmesi yapılır.

Bilim insanları ATP’nin varlığını biliyorlardı. Asıl büyük sorulardan biri, ATP sentaz adı verilen enzimin ATP’yi tam olarak nasıl ürettiğiydi.

Hücrenin İçindeki Küçük Motor

Boyer’in ortaya koyduğu fikir oldukça şaşırtıcıydı. Ona göre ATP sentaz, sıradan ve hareketsiz bir enzim gibi çalışmıyordu. Molekülün farklı bölümleri şekil değiştiriyor ve bu değişimler ATP üretim sürecini yönetiyordu.

Boyer bu açıklamaya “bağlanma değişim mekanizması” (binding change mechanism) adını verdi.

Basitleştirerek anlatırsak ATP sentazın farklı çalışma bölgeleri vardır. Bunlar sırayla gerekli maddeleri yakalar, ATP oluşmasını sağlar ve ardından oluşan ATP’yi serbest bırakır.

Daha da ilginç olanı, Boyer’in bu mekanizmada dönme hareketinin bulunduğunu öngörmesiydi.

Yani hücrelerimizin içerisinde, gözümüzle göremeyeceğimiz kadar küçük ölçekte çalışan moleküler bir döner makine bulunuyordu.

Bu fikir ortaya atıldığı dönemde oldukça sıra dışıydı. Ancak sonraki araştırmalar Boyer’in düşüncelerinin temelini destekledi.

John Walker’ın Çalışmaları Boyer’i Nasıl Destekledi?

İngiliz bilim insanı John E. Walker ve çalışma arkadaşları ATP sentazın yapısını ayrıntılı biçimde inceleyerek enzimin nasıl düzenlendiğini ortaya koydular. Yapısal çalışmalar, Boyer’in yıllar boyunca geliştirdiği mekanizmanın anlaşılmasına güçlü destek sağladı.

Böylece farklı yöntemler kullanan iki bilim insanının çalışmaları aynı noktada buluştu: Boyer mekanizmanın nasıl işlemesi gerektiğini açıklarken, Walker ATP sentazın yapısal özelliklerini ortaya koyuyordu.

Bu çalışmalar bilim dünyasının yaşamın enerji üretimini moleküler düzeyde anlamasında önemli bir ilerleme sağladı.

1997 Nobel Kimya Ödülü

Paul Boyer’in uzun yıllar süren araştırmaları 1997 yılında bilim dünyasının en önemli ödüllerinden biriyle karşılık buldu.

Paul D. Boyer ve John E. Walker, ATP sentezinin altında yatan enzim mekanizmasını açıklayan çalışmaları nedeniyle 1997 Nobel Kimya Ödülü’nün yarısını paylaştılar.

Ödülün diğer yarısı ise farklı bir çalışma nedeniyle Danimarkalı bilim insanı Jens Christian Skou’ya verildi. Skou, hücre zarındaki sodyum-potasyum pompasını keşfetmesiyle tanınıyordu.

Böylece 1997 Nobel Kimya Ödülü, hücrelerin enerji üretmesi ve iyon dengesini koruması gibi yaşamın en temel süreçlerinin anlaşılmasına katkı sağlayan araştırmaları onurlandırmış oldu.

Paul Boyer’in Bilime Katkıları

Boyer’in bilimsel mirası yalnızca Nobel Ödülü’nden ibaret değildir. Enzimlerin çalışma mekanizmalarının anlaşılmasına yönelik onlarca yıl süren araştırmalar yaptı, genç bilim insanlarının yetişmesine katkıda bulundu ve UCLA’daki moleküler biyoloji çalışmalarının gelişmesinde önemli rol oynadı.

American Academy of Arts and Sciences ve ABD National Academy of Sciences üyeliklerine seçildi. Guggenheim Bursu, William C. Rose Ödülü ve Glenn T. Seaborg Madalyası dahil olmak üzere çeşitli bilimsel ödüllere layık görüldü.

Uzun yıllar boyunca önemli biyokimya yayınlarının editörlüğünü de üstlendi.

Paul Boyer Ne Zaman Öldü?

Paul Delos Boyer, uzun bir bilimsel kariyerin ardından 2 Haziran 2018’de Los Angeles’ta 99 yaşında hayatını kaybetti.

Arkasında yalnızca bilimsel makaleler değil, canlılığın en temel olaylarından birinin nasıl gerçekleştiğini açıklamamıza yardımcı olan büyük bir bilimsel miras bıraktı.

Paul Boyer’in çalışmasını özel yapan şey, hücrenin içinde sürekli çalışan fakat insan gözünün göremediği moleküler bir makinenin çalışma prensibini ortaya çıkarmaya yardımcı olmasıydı. Bugün ATP sentaz, biyolojideki en dikkat çekici moleküler makinelerden biri olarak kabul edilmektedir.