Маршалл Уоррен Ни́ренберг (; 10 апреля 1927, Нью-Йорк — 15 января 2010, Нью-Йорк) — американский биохимик и генетик, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1968 году (совместно с Робертом Холли и Харом Гобиндом Кораной) «за расшифровку генетического кода и его роли в синтезе белков».
Член Национальной академии наук США (1967).
Биография Родился 10 апреля 1927 года в Бруклине в семье выходцев из Российской империи Харри Эдварда Ниренберга и Минервы Быковской. С 1941 года семья жила в Орландо (штат Флорида), где его отец управлял молочной фермой и основал Конгрегацию (общину) либерального иудаизма. Весь подростковый период Ниренберг развивал своё научное и эстетическое восприятие мира. В 1944 году поступил в Флоридский университет, где в 1948 году получил степень бакалавра наук, а в 1952 году — степень магистра зоологии. В 1957 году Маршалл стал кандидатом биохимических наук, написав диссертацию о поглощении гексоз опухолевыми клетками. Эта работа лежала в основе первой опубликованной им статьи и сформировала руководство для его дальнейших исследований после аспирантуры. С 1957 по 1962 год работал в Национальных институтах здоровья в Бетесде. В 1962 году возглавил Отдел биохимической генетики в Национальном институте сердца (ныне ), однако в 1966 году вернулся в Национальный институт здоровья.
В 1961 году женился на химике Пероле Зальцман (ум. 2001), выпускнице Университета Рио-де-Жанейро, а в 2005 году — на Мирне Вайссман, профессоре эпидемиологии и психиатрии Колумбийского университета и руководителе отдела клинико-генетической эпидемиологии в Институте Психиатрии штата Нью-Йорк.
Умер 15 января 2010 года от рака в Нью-Йорке.Yahoo! Search — Web Search
Научная деятельность В 1959 году Ниренберг начал изучать взаимодействия между дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК) и рибонуклеиновой кислотой (РНК), а также производство белков.
Генетика, 1959—1962 Наряду со специально обученными генетиками, Ниренберг хотел узнать является ли РНК чем-то вроде химической взаимосвязи, или «мессенджером», между ДНК и белками. Ниренберг, однако, не имел формального опыта в молекулярной генетике. Он всего лишь посещал вечерние курсы, посвящённые генетике, предназначенные для учёных из Национального Института Здоровья, которые были заинтересованы в проведении междисциплинарных исследований.
В 1960 году к Ниренбергу совместно с Дж. Генрих Маттеи начал изучение нуклеотидов. Продолжая одну из последних работ швейцарского генетика Альфреда Тиселиуса, Ниренберг и Маттеи решили создать так называемую «бесклеточную среду», которая позволила бы им выяснить, как же осуществляются многоступенчатые механизмы РНК без учёта нормальных биологических процессов клетки, которые могли бы помешать молекулярной активности. В качестве модели для исследований была выбрана кишечная палочка Escherichia coli.
Ниренберг и Маттеи вне бактерии создали синтетическую молекулу РНК и экспрессировали её в E.coli. Они обнаружили, что их синтетическая РНК способствовала присоединению фенилаланина к концу растущей цепочки из аминокислот, выступающей в роли предшественника белков. Ниренберг и Маттеи заключили, что следовые количества урацила способствовали синтезу фенилаланина. В августе 1961 года Ниренберг и Маттеи опубликовали свою, теперь уже классическую работу: «Зависимость бесклеточного синтеза белка в E. Coli от происхождения природного или синтетического полирибонуклеотидов», в Трудах Национальной академии наук. В том же месяце, Ниренберг представил версию своих заключений касательно поли-U экспериментов небольшой группе, состоящей из примерно тридцати учёных, на Международном конгрессе по биохимии в Москве.
В начале 1960-х годов синтезировал полиурациловую кислоту (молекулу РНК, содержащую только один нуклеотид — урацил) и использовал её в качестве матричной РНК. Вслед за этим открытием эксперименты с синтетической РНК были расширены, и расшифрованы кодоны для лизина, пролина. Впоследствии трёхбуквенное обозначение кодона стало своего рода парадигмой. С помощью каждого из четырёх нуклеотидов, занимающих место в трехбуквенной системе кодона, Ниренберг быстро вывел, что существует 64 возможные комбинации (4 x 4 x 4) трехбуквенных кодонов. В 1966 году Ниренберг расшифровал все кодоны РНК для всех двадцати природных аминокислот.
В разговоре 1967 года Ниренберг охарактеризовал РНК как «робота», цель которого состояла в том, чтобы повиноваться командам ДНК и выполнять жизненные генетические инструкции. «Человек, — подметил Ниренберг, теперь понимает язык цивилизации, которая написала довольно элементарные сообщения в понятной для роботов форме, и через такие тексты общается непосредственно с роботом. Роботы читают и искренне выполняют инструкции».
В 1968 году Ниренберг получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине за его работу по «интерпретации генетического кода и его функции в синтезе белка». Он разделил премию с Робертом В. Холли и Харом Гобиндом Кораной.Nirenberg M., The Genetic Code in Les Prix Nobel in 1968, Nobel Foundation, Stockholm, P.A.Norstedt and So ner, pp. 221—241 (1969)
Нейробиология, 1965—1969 С 1965 года Ниренберг стал изучать нейробиологию по аналогии с молекулярной биологией. Ниренберг изучал нервные коды, используя концептуальные и экспериментальные научные подходы, которые были успешны в его работе с генетическим кодом. Он искал общие правила кодирования: стремился идентифицировать основные единицы информации, охотился за общей логикой системы и немедленно начал обдумывать, какие биологические системы он мог бы использовать для изучения нейронной сети и её кода.
Ниренберг рассматривал различные аспекты нервного кода больше года, но его размышления никогда не превращались к публикацию.
Исследование нейробластомы, 1967—1976 Ниренбергское исследование нейробластомы было одним из первых, где нейробиологи использовали тканевые культуры как экспериментальный метод, который сейчас распространён в данной области. Ниренберг мог выращивать специфичные клеточные линии, основываясь на характерных особенностях, таких как, скорость роста нейронов, их чувствительности к морфию, или, каким образом нейроны синтезируют заданный медиатор. Ниренберг совместно с Филиппом Нельсон вырастили большое разнообразие клеточных линий и даже создали банк клеток для хранения разных штаммов.
В начале 1970-х, Ниренберг также использовал нейробластомную систему для изучения влияния морфия на нервную систему. Вместе с Вернером Кли он создал нейробластомную клеточную линию, характеризующуюся необычно высоким процентом морфиновых рецепторов. Ниренберг и Кли обнаружили, что для того, чтобы урегулировать уменьшение количества аденилатциклазы, мозг выделяет её намного больше обычного. Если убрать стимуляцию морфием, повышенный уровень выделения аденилатциклазы содействует накоплению этого вещества в мозге.Vogel, Nirenberg M., Localization of Acetylcholine Receptors During Synaptogenesis in Retina, Proc.Natl.Acad.Sci, USA, 73: 1806—1810 (1976)
Ниренберг изучал нейробластому более десяти лет. Модельная система дала ему универсальный инструмент для исследования замысловатых особенностей нервной системы. Стоит подчеркнуть, что нейробластомная система позволила Ниренбергу использовать много концептуальных и методичных подходов из биохимии и молекулярной биологии в абсолютно новой области исследований.
От нейробластомы к гомеобоксным генам, 1976—1992 Исследования Ниренберга, в которых использовались нейробластома и эмбриональные клетки, внесли значительные перспективы для различных биомедицинских направлений. Культуры идентичных клонированных клеток привнесли экспериментальную альтернативу сложной смеси типов клеток, присутствующих в нормальной нервной системе. Ещё в 1975 году Ниренберг и его группа использовали эти клетки для разработки методики диагностики и анализа нервно-мышечных расстройств.
Ниренберг создал проект по изучению формирования нейронных синапсов в куриной сетчатке. Он обнаружил, что клеточная сетчатка может быть разобщена (отделена), затем восстановлена, и при этом все равно происходит воссоздание синапсов. Подобно клеткам нейробластомы, клетки сетчатки послужили важной моделью для объяснения процесса формирования синапса. Используя куриную сетчатку, Ниренберг разработал способ проверить предсказание Сперри о том, что существует некая молекулярная топографическая карта, присутствующая в сетчатке. Ниренберг использовал генетически идентичные белки, клонированные в лаборатории, называемые моноклональными антителами. Экспонируя моноклональные антитела для взаимодействия с антигенами из различных частей сетчатки, он показал, что антитела распознают конкретные антигенные молекулы, распределённые в виде уникальной структуры на сетчатке.
Ниренберг опубликовал свои результаты в статье 1981 года в Трудах Национальной академии наук, «Топографический градиент молекул в сетчатке может быть использован для идентификации местоположения нейронов».Trisler G.D., Schneider M.D., Nirenberg M., A Topographic Gradient of Molecules in Retina can be Used to Identify Neuron Position, Proc.Natl.Acad.Sci., USA, 78: 2145—2149 (1981) В дальнейшем Ниренберг выделил молекулу белка, которая узнавалась антителом, и опубликовал результаты в работе 1986 года: «Выделение мембранного белка, распределённого в соответствии с топографическим градиентом в куриной сетчатке».Moskal J.R., Trisler D., Schneider M.D., Nirenberg M., Purification of a Membrane Protein Distributed in a Topographic Gradient in Chicken Retina, Proc.Natl.Acad.Sci., USA, 83: 4730-4733 (1986)
К 1985 году лаборатория биохимической генетики Ниренберга использовала новый метод для разработки огромных собраний ДНК-последовательностей, известных как ДНК-библиотеки. Это позволило Ниренбергу провести сравнительный анализ генетического состава клеток человека и клеток животных.Nirenberg M., Wilson S., Higashida H., Rotter A., Krueger K., Busis N., Ray R., Kenimer K., Adler M., Fukui H., Synapse Formation by Neuroblastoma Hybrid Cells in Molecular Neurobiology, The 48th Cold Spring Harbor Symposium on Quantitative Biology, XLVIII: 707—715 (1983)
Ключевые статьи, такие как «Формирование синапсов гибридными клетками нейробластомы», которая была опубликована в 1983 году, показали, что биологические факторы и факторы среды могут влиять на генную экспрессию в нервной системе. Так Ниренберг перешёл к изучению гомеобоксных генов. Для Ниренберга, изучение генов обеспечило существование «экспериментальной системы», которая могла быть использована для определения взаимосвязи между конкретными генами и физическим развитием организма — надежда на то, что знания, полученные из исследования дрозофилы, могут быть применены к людям. Рукописный план доклада исследовательского проекта с 1992 года показывает, что исследования на NK-2 гомеобоксных генах позволили группе Ниренберга «предсказать с высокой степенью уверенности» взаимосвязь между генетическими программами и развитием части центральной нервной системы дрозофилы. Ниренберг предсказал, что «похожая, но слегка изменённая стратегия» может быть использована для объяснения формирования нервной системы человека.Kim Y., Nirenberg M., Drosophila NK-homeobox Genes, Proc.Natl.Acad.Sci., USA, 86: 7716-7720 (1989)
Социальная и политическая активность Ниренберг защищал понятие специфической ответственности учёных перед обществом. Обращаясь к будущему научного запроса в рукописном примечании в 1966 году, Ниренберг использовал слова известного вирусолога Сальвадора Лурия, чтобы объяснить, что «внедрение науки в человеческие дела налагает на её практиков неизбежную ответственность».