سيدني برينر

كان سيدني برينر (13 يناير 1927  - 5 أبريل 2019) ^{[ 13 ] [ 14 ]} عالم أحياء من جنوب إفريقيا . في عام 2002، تقاسم جائزة نوبل في الطب أو علم وظائف الأعضاء مع إتش. روبرت هورفيتز والسير جون إي. سولستون . ^{[ 1 ]} قدم برينر إسهاماتٍ جليلة في دراسة الشفرة الوراثية ، ومجالات أخرى من البيولوجيا الجزيئية، أثناء عمله في مختبر البيولوجيا الجزيئية التابع لمجلس البحوث الطبية في كامبريدج ، إنجلترا. أسس دودة Caenorhabditis elegans ككائن نموذجي لدراسة بيولوجيا النمو ، ^{[ 2 ] [ 15 ]} كما أسس معهد العلوم الجزيئية في بيركلي، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة. ^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]}

وُلد برينر في بلدة جرميستون في ترانسفال آنذاك (الواقعة اليوم في مقاطعة غاوتينغ ) بجنوب إفريقيا، في 13 يناير 1927. ^{[ 4 ]} كان والداه، ليا ^{[ 24 ]} (اسمها قبل الزواج بليشر) وموريس برينر، مهاجرين يهوديين. هاجر والده، وهو إسكافي، إلى جنوب إفريقيا من ليتوانيا عام 1910، وهاجرت والدته من ريغا ، لاتفيا، عام 1922. كان لديه أخت واحدة، فيليس، وأخ واحد، إسحاق. ^{[ 25 ] [ 26 ]}

تلقى تعليمه في مدرسة جيرميستون الثانوية ^{[ 4 ]} وجامعة ويتواترسراند . بعد التحاقه بالجامعة في سن الخامسة عشرة، لوحظ خلال سنته الثانية أنه سيكون صغيرًا جدًا لممارسة الطب عند انتهاء دراسته الطبية التي تستغرق ست سنوات، ولذلك سُمح له بإكمال درجة البكالوريوس في علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء. خلال هذه الفترة، درس الكيمياء الفيزيائية على يد جويل ماندلستام ، وعلم المجهر على يد ألفريد أوتل ، وعلم الأعصاب على يد هارولد دايتز . كما تلقى مقدمة في علم الإنسان وعلم الأحياء القديمة من ريموند دارت وروبرت بروم . أقنع عالم الأنسجة جوزيف جيلمان ومدير الأبحاث في قسم التشريح برينر بمواصلة دراسته للحصول على درجة الشرف، ثم درجة الماجستير. وافق برينر على الرغم من أن هذا يعني عدم تخرجه من كلية الطب وانقطاع منحته الدراسية. خلال هذه الفترة، عمل فنيًا في المختبر لإعالة نفسه. في هذه الفترة، وتحديداً عام 1945، نشر برينر أولى أعماله العلمية. كانت رسالته للماجستير في مجال علم الوراثة الخلوية ، ونشر خلال هذه الفترة في المجال الذي أطلق عليه برينر لاحقاً اسم " فسيولوجيا الخلية" . ^{[ 25 ]}

في عام ١٩٤٦، دعا ويلفريد لو غروس كلارك برينر إلى قسم التشريح التابع له في أكسفورد، خلال زيارة إلى جنوب إفريقيا. أُقنع برينر بإكمال دراسته الطبية بدلاً من ذلك. عاد برينر إلى كلية الطب حيث رسب في الطب، وكاد يرسب في الجراحة، وحصل على مرتبة الشرف الأولى في طب النساء والتوليد. بعد ستة أشهر، أنهى برينر إعادة دراسة الطب والجراحة، وفي عام ١٩٥١ حصل على درجتي بكالوريوس الطب والجراحة (MBBCh). ^{[ ٢٥ ]}

حصل برينر على منحة دراسية لمعرض 1851 من اللجنة الملكية لمعرض 1851 والتي مكنته من إكمال درجة الدكتوراه في الفلسفة (DPhil) ^{[ 10 ]} في جامعة أكسفورد كطالب دراسات عليا في كلية إكستر، أكسفورد ، تحت إشراف سيريل هينشلوود . ^{[ 27 ]}

بعد حصوله على درجة الدكتوراه، أجرى برينر أبحاث ما بعد الدكتوراه في جامعة كاليفورنيا، بيركلي . ^{[ 28 ]} أمضى السنوات العشرين التالية في مختبر البيولوجيا الجزيئية ^{[ 29 ]} في كامبريدج. هناك، خلال ستينيات القرن الماضي، ساهم في تطوير البيولوجيا الجزيئية، التي كانت آنذاك مجالًا ناشئًا. في عام 1976، انضم إلى معهد سالك في كاليفورنيا . ^{[ 4 ]}

كان ، إلى جانب جاك دونيتز ودوروثي هودجكين وليزلي أورجل وبيريل إم. أوتون ، من أوائل من شاهدوا نموذج بنية الحمض النووي (DNA ) في أبريل 1953، والذي بناه فرانسيس كريك وجيمس واتسون ؛ وكان هو والعلماء الآخرون يعملون آنذاك في قسم الكيمياء بجامعة أكسفورد . وقد أبدى الجميع إعجابهم بنموذج الحمض النووي الجديد، ولا سيما برينر، الذي عمل لاحقًا مع كريك في مختبر كافنديش بجامعة كامبريدج ومختبر البيولوجيا الجزيئية التابع لمجلس البحوث الطبية (MRC ) الذي افتُتح حديثًا . ووفقًا لبيريل أوتون، التي عُرفت لاحقًا باسم ريمر، فقد سافروا جميعًا معًا في سيارتين بمجرد أن أعلنت لهم دوروثي هودجكين أنهم ذاهبون إلى كامبريدج لمشاهدة نموذج بنية الحمض النووي. ^{[ 30 ]}

قدّم برينر إسهاماتٍ رائدةً في مجال البيولوجيا الجزيئية الناشئ في ستينيات القرن العشرين (انظر مجموعة العاثيات ). تمثّلت أولى هذه الإسهامات في إثبات استحالة تداخل جميع تسلسلات الترميز الجيني . وقد فصلت هذه الرؤية وظيفة الترميز عن القيود البنيوية كما اقترحها جورج غاموف في شفرةٍ ذكية . دفع هذا فرانسيس كريك إلى اقتراح مفهوم جزيءٍ افتراضي (تمّ تحديده لاحقًا باسم الحمض النووي الريبوزي الناقل أو tRNA) ينقل المعلومات الوراثية من الحمض النووي الريبوزي إلى البروتينات. أطلق برينر على هذه الفرضية اسم " فرضية المحوّل " عام 1955. ^{[ 31 ]} يُعدّ الفصل الفيزيائي بين مضاد الكودون والحمض الأميني على الحمض النووي الريبوزي الناقل أساسًا لتدفق المعلومات أحادي الاتجاه في الأنظمة البيولوجية المشفرة. يُعرف هذا عادةً باسم العقيدة المركزية للبيولوجيا الجزيئية ، أي أن المعلومات تتدفق من الحمض النووي إلى البروتين وليس العكس. بعد هذه الفكرة عن المُهايئ، تبلورت لدى برينر فكرة الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) خلال محادثة مع كريك وفرانسوا جاكوب في أبريل 1960 ، ثم قام مع جاكوب وماثيو ميسلسون بإثبات وجوده في وقت لاحق من ذلك الصيف. ^{[ 32 ]} بعد ذلك، وبالتعاون مع كريك، وليزلي بارنيت ، وريتشارد واتس-توبين ، أثبت برينر وراثيًا الطبيعة الثلاثية لشفرة ترجمة البروتين من خلال تجربة كريك، وبرينر، وبارنيت، وواتس-توبين وآخرون عام 1961 ، ^{[ 33 ]} والتي كشفت عن طفرات إزاحة الإطار . وفي عام 1964، وبالتعاون مع سارابهاي، وستريتون، وبول، باستخدام طفرات العنبر المعيبة في البروتين الرئيسي لرأس العاثية T4D ، أظهر برينر أن تسلسل النيوكليوتيدات للجين متطابق خطيًا مع تسلسل الأحماض الأمينية لسلسلة الببتيد المشفرة. ^{[ 34 ]}

إلى جانب عمل مارشال وارن نيرنبرغ وآخرين في فك شفرة الجينات، كان اكتشاف الطبيعة الثلاثية للشفرة الوراثية أمرًا بالغ الأهمية لفك شفرتها. ^{[ 35 ]} ساعد بارنيت في تأسيس مختبر سيدني برينر في سنغافورة ، بعد سنوات عديدة. ^{[ 36 ] [ 37 ]}

ابتكر برينر، بالتعاون مع جورج بيتشينيك، ^{[ 38 ]} أول تحليل حاسوبي لمصفوفات الأحماض النووية باستخدام برنامج TRAC ، والذي استمر برينر في استخدامه. عاد كريك وبرينر وكلوج وبيتشينيك إلى أعمالهم المبكرة في فك الشفرة الوراثية، حيث نشروا ورقة بحثية رائدة حول أصل تخليق البروتين، والتي أظهرت تطورًا مشتركًا للقيود المفروضة على الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) والحمض النووي الريبوزي الناقل (tRNA)، مما أتاح تفاعلًا خماسي القواعد مع انقلاب حلقة مضاد الكودون، وبالتالي إنشاء نظام ترجمة ثلاثي القواعد دون الحاجة إلى الريبوسوم . يتطلب هذا النموذج شفرة متداخلة جزئيًا. ^{[ 39 ]} تُعد الورقة العلمية المنشورة نادرة للغاية، إذ تضم ثلاثة من مؤلفيها ثلاثة فائزين بجائزة نوبل بشكل مستقل. ^{[ 40 ]}

ثم ركز برينر على استخدام دودة Caenorhabditis elegans، وهي دودة أسطوانية حرة المعيشة، ككائن نموذجي لدراسة نمو الحيوانات ، بما في ذلك النمو العصبي . وقد اختار هذه الدودة الأسطوانية التي يبلغ طولها مليمترًا واحدًا ، والتي تعيش في التربة، لبساطتها وسهولة تربيتها بأعداد كبيرة، ولأنها أثبتت ملاءمتها للتحليل الجيني. ومن أهم الطرق التي استخدمها لتحديد الجينات الوظيفية المهمة، فحص الديدان الأسطوانية التي تعاني من خلل وظيفي، كعدم التناسق الحركي ، مما أدى إلى اكتشاف مجموعات جديدة من البروتينات، مثل بروتينات UNC . وقد نال برينر جائزة نوبل في الطب أو علم وظائف الأعضاء عام 2002، مناصفةً مع هـ. روبرت هورفيتز وجون سولستون ، تقديرًا لهذا العمل . وجاء عنوان محاضرته في حفل استلام جائزة نوبل في ديسمبر 2002، "هبة الطبيعة للعلم"، تكريمًا لهذه الدودة الأسطوانية ؛ حيث رأى أن اختيار الكائن الحي المناسب لا يقل أهمية عن اختيار المشكلات الصحيحة التي يجب معالجتها. ^{[ 41 ]} في الواقع، نما مجتمع C. elegans بسرعة في العقود الأخيرة، حيث يعمل الباحثون على مجموعة واسعة من المشكلات. ^{[ 42 ]}

أسس برينر معهد العلوم الجزيئية في بيركلي، كاليفورنيا عام 1996. ^{[ 7 ]} اعتبارًا من عام 2015كان مرتبطًا بمعهد سالك ، ومعهد البيولوجيا الجزيئية والخلوية ، ومجلس سنغافورة للأبحاث الطبية الحيوية ، ومجمع جانيليا فارم للأبحاث ، ومعهد هوارد هيوز الطبي . ^{[ 7 ]} في أغسطس 2005، عُيّن برينر رئيسًا لمعهد أوكيناوا للعلوم والتكنولوجيا . ^{[ 43 ]} كما كان عضوًا في مجلس الإدارة العلمية في معهد سكريبس للأبحاث ، ^{[ 44 ]} بالإضافة إلى كونه أستاذًا لعلم الوراثة هناك. ^{[ 6 ]} كتب إيرول فريدبيرغ سيرة علمية لبرينر في الولايات المتحدة، ونُشرت بواسطة مطبعة مختبر كولد سبرينغ هاربور في عام 2010. ^{[ 19 ]}

اشتهر برينر برؤيته العلمية الثاقبة وذكائه اللاذع، وقد كتب لسنوات عديدة عمودًا منتظمًا بعنوان "أطراف سائبة" في مجلة " كارنت بيولوجي" . ^{[ 45 ] [ 46 ]} لاقى هذا العمود رواجًا كبيرًا، ما دفع دار نشر "كارنت بيولوجي ليمتد" إلى نشر مجموعة من المقالات بعنوان "أطراف سائبة من كارنت بيولوجي"، ^{[ 47 ]} والتي أصبحت من المقتنيات النادرة. كما ألّف برينر كتاب " حياة في العلم "، ^{[ 48 ]} وهو كتاب ورقي صادر عن دار نشر "بيوميد سنترال ". ويُعرف أيضًا بكرمه في مشاركة أفكاره، والعدد الكبير من الطلاب والزملاء الذين ألهمتهم أفكاره. ^{[ 49 ] [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ]}

في عام ٢٠١٧، شارك برينر في تنظيم سلسلة محاضرات رائدة في سنغافورة، تناولت عشرة مقاييس زمنية لوغاريتمية تمتد من الانفجار العظيم إلى الوقت الحاضر، وتشمل ظهور أشكال الحياة متعددة الخلايا، وتطور الإنسان، ونشوء اللغة والثقافة والتكنولوجيا. ^{[ ٥٣ ]} وقد ألقى علماء ومفكرون بارزون، من بينهم دبليو. برايان آرثر ، وسفانتي بابو ، وهيلغا نوفوتني، وجاك زوستاك ، كلماتٍ خلال هذه السلسلة. وفي عام ٢٠١٨، تم تحويل هذه المحاضرات إلى كتاب علمي مبسط بعنوان " عشرة على عشرة لسيدني برينر: سجلات التطور" ، والذي نشرته دار وايلدتايب بوكس. ^{[ ٥٤ ]}

ألقى برينر أيضًا أربع محاضرات حول تاريخ البيولوجيا الجزيئية، وتأثيرها على علم الأعصاب، والأسئلة العلمية الكبرى التي تنتظرنا. ^{[ 55 ]} وقد جُمعت هذه المحاضرات في كتاب بعنوان "بروح العلم: محاضرات سيدني برينر حول الحمض النووي والديدان والأدمغة" . ^{[ 56 ]}

حصل برينر على العديد من الجوائز والتكريمات، بما في ذلك: ^{[ 61 ] [ 62 ]}

تزوج برينر من ماي برينر ( اسمها قبل  الزواج كوفيتز ، ثم بالكيند) ^{[ 4 ]} من ديسمبر 1952 حتى وفاتها في يناير 2010؛ ^{[ 4 ]} ومن أبنائهما بيليندا، وكارلا، وستيفان، وابن زوجته جوناثان بالكيند من زواجها الأول من ماركوس بالكيند. عاش في إيلي، كامبريدجشير . ^{[ 70 ] [ 71 ]} وكان ملحدًا. ^{[ 72 ]}

توفي برينر في 5 أبريل 2019 في سنغافورة عن عمر يناهز 92 عامًا. ^{[ 1 ] [ 73 ] [ 74 ]}

• قائمة الحائزين اليهود على جائزة نوبل

• ثريا دي تشادارفيان ؛ تصاميم للحياة: البيولوجيا الجزيئية بعد الحرب العالمية الثانية ، مطبعة جامعة كامبريدج 2002، 444 صفحة؛ رقم ISBN 0-521-57078-6
• فرانسيس كريك ؛ يا له من سعي جنوني: نظرة شخصية على الاكتشاف العلمي (طبعة معاد طباعتها من دار بيسيك بوكس، 1990) ISBN 0-465-09138-5
• جورجينا فيري؛ «ماكس بيروتز وسر الحياة»، (تشاتو آند ويندوس 2007) 352 صفحة، رقم ISBN 978-0-7011-7695-2. للصور غير المصحوبة بتعليق.
• روبرت أولبي ؛ فرانسيس كريك: صائد أسرار الحياة ، مطبعة مختبر كولد سبرينغ هاربور، رقم ISBN 978-0-87969-798-3، نُشر في 25 أغسطس 2009.
• ماكس بيروتز ؛ يا له من وقتٍ أقضيه: رسائل مختارة. ، مطبعة مختبر كولد سبرينغ هاربور، 2008، 506 صفحة ، رقم ISBN 978-0-87969-864-5. للصورة المرفقة بتعليق.
• مات ريدلي ؛ فرانسيس كريك: مكتشف الشفرة الوراثية (سلسلة الشخصيات البارزة)، نُشر لأول مرة في يونيو 2006 في الولايات المتحدة، ثم في المملكة المتحدة في سبتمبر 2006، بواسطة دار نشر هاربر كولينز؛ 192 صفحة، رقم ISBN 0-06-082333-Xمتوفر بغلاف ورقي، من منشورات أطلس بوكس ​​(مع فهرس)، رقم ISBN 978-0-00-721331-3.
• مجموعة سيدني برينر، أرشيف مختبر كولد سبرينغ هاربور
• لويس وولبرت ؛ كيف نعيش ولماذا نموت ، فابر آند فابر 2009، 240 صفحة؛ رقم ISBN 978-0-571-23912-2

• مقابلة أجراها آلان ماكفارلين في 23 أغسطس 2007 (فيديو)
• سيدني برينر على موقع Nobelprize.org، بما في ذلك محاضرة نوبل بتاريخ 8 ديسمبر 2002 بعنوان " هبة الطبيعة للعلم".