Leslie Orgel - Leslie Orgel

Leslie Eleazer Orgel
Leslie Orgel.jpg
Nascer ( 12/01/1927 )12 de janeiro de 1927
Londres , Inglaterra
Faleceu 27 de outubro de 2007 (27/10/2007)(com 80 anos)
San Diego, Califórnia
Nacionalidade Bandeira do Reino Unido.svg britânico
Alma mater
Instituto de Tecnologia da Universidade de Oxford, Califórnia,
Universidade de Chicago
Conhecido por Diagrama de Orgel
Origem da vida
Regras de Orgel
Prêmios Membro da Royal Society
Carreira científica
Campos Química
Instituições University of Oxford
University of Cambridge

Leslie Eleazer Orgel FRS (12 de janeiro de 1927 - 27 de outubro de 2007) foi um químico britânico . Ele é conhecido por suas teorias sobre a origem da vida .

Biografia

Leslie Orgel nasceu em Londres, Inglaterra , em 12 de janeiro de 1927. Ele recebeu seu diploma de Bacharel em Química com honras de primeira classe da Universidade de Oxford em 1948. Em 1951 foi eleito Fellow do Magdalen College, Oxford e em 1953 recebeu seu doutorado em química. ( 12/01/1927 )

Orgel começou sua carreira como químico inorgânico teórico e continuou seus estudos nessa área em Oxford, no California Institute of Technology e na University of Chicago .

Junto com Sydney Brenner , Jack Dunitz , Dorothy Hodgkin e Beryl M. Oughton ele foi uma das primeiras pessoas em abril de 1953 a ver o modelo da estrutura do DNA , construído por Francis Crick e James Watson , na época ele e o outros cientistas trabalhavam no Departamento de Química da Universidade de Oxford. De acordo com o falecido Dr. Beryl Oughton, mais tarde Rimmer, todos eles viajaram juntos em dois carros quando Dorothy Hodgkin lhes anunciou que partiriam para Cambridge para ver o modelo da estrutura do DNA. Todos ficaram impressionados com o novo modelo de DNA, especialmente Brenner, que posteriormente trabalhou com Crick; O próprio Orgel também trabalhou com Crick no Salk Institute for Biological Studies .

Em 1955, ele ingressou no departamento de química da Universidade de Cambridge . Lá ele trabalhou em química de metais de transição e teoria de campos de ligantes , publicou vários artigos em periódicos revisados ​​por pares e escreveu um livro intitulado Transition Metal Chemistry: Ligand Field Theory (1960). Ele desenvolveu o diagrama de Orgel mostrando as energias dos termos eletrônicos em complexos de metais de transição.

Orgel formulou sua teoria da catástrofe de erro de tradução de proteína do envelhecimento em 1963 (antes do uso do termo por Manfred Eigen para catástrofe de erro mutacional ), que desde então foi experimentalmente contestada.

Em 1964, Orgel foi nomeado pesquisador sênior e professor do Salk Institute for Biological Studies em La Jolla, Califórnia , onde dirigiu o Laboratório de Evolução Química. Ele também foi professor adjunto no Departamento de Química e Bioquímica da Universidade da Califórnia, San Diego , e foi um dos cinco principais investigadores do programa NSCORT em exobiologia patrocinado pela NASA . Orgel também participou do Programa Viking Mars Lander da NASA como membro da Equipe de Análise Molecular que projetou o instrumento espectrômetro de massa para cromatografia gasosa que os robôs levaram ao planeta Marte .

O laboratório de Orgel descobriu uma maneira econômica de fazer citarabina , um composto que é um dos agentes anticâncer mais comumente usados ​​atualmente .

Junto com Stanley Miller , Orgel também sugeriu que os ácidos nucleicos peptídicos - em vez dos ácidos ribonucleicos - constituíram os primeiros sistemas pré- bióticos capazes de auto-replicação na Terra primitiva .

Seu nome é popularmente conhecido por causa das regras de Orgel , creditadas a ele, particularmente a Segunda Regra de Orgel: "A evolução é mais inteligente do que você."

Em seu livro As Origens da Vida , Orgel cunhou o conceito de complexidade especificada , para descrever o critério pelo qual os organismos vivos são distinguidos de matéria não-viva. Publicou mais de trezentos artigos em suas áreas de pesquisa.

Em 1993, Orgel apresentou-se no "What is Life?" Conferência no Trinity College em Dublin, Irlanda, junto com muitos outros cientistas proeminentes explorando a pesquisa sobre a origem da vida, como Manfred Eigen , John Maynard Smith e Stephen Jay Gould . A palestra de Orgel foi sobre "Estrutura Molecular e Cristais Desordenados".

Orgel morreu de câncer no pâncreas em 27 de outubro de 2007 no San Diego Hospice & Palliative Care em San Diego, Califórnia .

Pesquisa sobre a origem da vida

Síntese de Nucleobase

Orgel propôs uma nova solução para um problema com o mecanismo proposto por Juan Oro de síntese de nucleobases na Terra primitiva , que dependia da reação de cinco moléculas de cianeto de hidrogênio (HCN) para formar adenina . O problema com isso era que exigiria muito mais cianeto de hidrogênio concentrado do que as evidências sugeridas estavam presentes.

Orgel sugeriu que o cianeto de hidrogênio foi congelado em solução. Isso concentraria as moléculas de HCN nos espaços entre a estrutura cristalina do gelo e também resolveria o problema do HCN ser muito volátil em uma solução líquida de água.

Formação de nucleosídeo

Para a síntese de nucleosídeo ( nucleobase + açúcar ribose ), Orgel sugeriu uma abordagem quase oposta, aquecendo uma mistura de ribose e as nucleobases de purina hipoxantina , adenina e guanina até a secura na presença de íons de magnésio . Essa reação coloca a ligação glicosídica na posição correta de duas maneiras: a nucleobase se liga ao carbono correto na ribose e na orientação correta (o anômero beta ).

No entanto, a síntese foi posteriormente criticada porque só funcionou mais com hipoxantina, uma nucleobase que não é relevante para a vida atual na Terra, e porque não era específica para o açúcar ribose e poderia, em vez disso, ser aplicada a outros açúcares.

Polimerização de RNA

Continuando seu trabalho estudando a síntese prebiótica de RNA , Orgel explorou mecanismos pelos quais fosfato inorgânico e grupos fosforil de nucleotídeo poderiam ser quimicamente ativados para condensação em polímeros de ácido nucleico. Começando na década de 1960, Orgel explorou uma variedade de agentes ativadores à base de cianeto que poderiam estar presentes em uma terra jovem. Verificou-se que um reagente carbodiimida era eficaz na ativação de grupos fosforila de nucleotídeo e na promoção da formação de dímeros e trímeros curtos de adenosina. Em 2018, John D. Sutherland e colaboradores propuseram que o isocianeto de metila e o acetaldeído poderiam se combinar para formar um agente ativador de fosfato pré-biótico que poderia ter se formado em condições terrestres primitivas.

Orgel também teorizou que uma única fita de RNA poderia ter sido o modelo para a primeira vida na Terra e que esses nucleotídeos ativados por imidazol poderiam ter usado essa fita modelo de RNA para polimerizar e replicar . Lohrmann e Orgel relataram que o derivado fosforimidazolida do monofosfato de adenosina (em que um grupo fosforil oxigênio é substituído por um anel imidazol) forma oligômeros de adenosina curtos na presença de modelos de poliuridina. Eles descobriram ainda que o cátion de metal divalente usado para catalisar a reação influenciou a regioquímica da ligação inter-nucleotídeo. Pb 2+ deu principalmente nucleotídeos ligados em 5'-2 ', enquanto Zn 2+ deu nucleotídeos ligados principalmente em 5'-3' a partir de fosforimidazolidos de guanosina na presença de um modelo de poli-citidina. A argila de montmorilonita também mostrou promover a polimerização de adenosina fosforimidazolida em oligonucleotídeos com dezenas de bases de comprimento a partir de um primer poli-adenosina 10-mer. Na ausência de montmorilonita , o primer foi coberto pela formação de um pirofosfato de adenosina 5 ' .

Os produtos de oligonucleotídeos em estudos iniciais foram caracterizados tipicamente por meio de uma combinação de radiomarcação de 14 C , eletroforese em gel e eletroforese em papel . A digestão enzimática foi usada para diferenciar os regioisômeros . O advento da HPLC permitiu a caracterização de longos oligômeros de guanosina.

Panspermia dirigida

Embora mais tarde tenha minimizado a hipótese, Orgel, junto com Francis Crick , propôs um cenário de panspermia detalhado para a origem da vida na Terra, chegando a sugerir que a vida na Terra foi projetada por uma espécie alienígena e enviada para a Terra. Eles propuseram um projeto para a nave espacial que os alienígenas poderiam ter usado para semear vida na Terra.

Mundo RNA

No final dos anos 1960, Orgel propôs que a vida era baseada no RNA antes de ser baseada no DNA ou proteínas. Sua teoria incluía genes baseados em RNA e enzimas RNA. Essa visão seria desenvolvida e moldada na agora amplamente aceita hipótese mundial de RNA .

Quase trinta anos depois, Orgel escreveu uma longa revisão da hipótese do Mundo RNA. Esta revisão destacou muitas sínteses propostas para o RNA e suas partes em condições abióticas , observou a importância da descoberta de ribozimas (moléculas de RNA que funcionam como enzimas assim como Orgel havia previsto) e, ao mesmo tempo, demonstrou polímeros de ácido nucleico com alternativas para ribose, tais como ácido nucleico de treose (TNA) e ácido nucleico de peptídeo (PNA) .

Em conclusão, Orgel escreveu: "É preciso reconhecer que, apesar do progresso considerável, o problema da origem do RNA World está longe de ser resolvido."

Prêmios

Livros

  • Leslie E. Orgel, An Introduction to Transition-Metal Chemistry. The Ligand Field Theory , 1961
  • Leslie E. Orgel, The Origins of Life: Molecules and Natural Selection , 1973
  • Leslie E. Orgel e Stanley L. Miller, As Origens da Vida na Terra , 1974

Referências

links externos