Har Gobind Khorana – Nobelprijswinnaar die genetische manipulatie zijn grootste doorbraak bezorgde

New Delhi: Indiase academici hebben met hun baanbrekende werk het land altijd op mondiale schaal trots gemaakt. Dit jaar werd nog specialer toen Abhijit Banerjee een van de drie winnaars van de Nobelprijs voor de Economie werd. De overwinning gaf de aanzet tot een discussie over de zeldzaamheid van een Indiër die een Nobelprijs wint op welk gebied dan ook, wat leidde tot een hernieuwde belangstelling voor het werk en het leven van de natuurkundige Har Gobind Khorana, die door een hele nieuwe generatie is herontdekt.

Op zijn achtste sterfdag herdenkt ThePrint de natuurkundige en zijn buitengewone werk in de genetica, dat leidde tot de ontcijfering van de genetische code en de constructie van het eerste synthetische gen.

Vroeger

Geboren in Raipur, Punjab, op 9 januari 1922, behoorde Khorana tot de enige geletterde familie in zijn dorp. Zijn vader, Ganpat Rai Khorana, was een klerk in de Britse administratie en benadrukte het belang van onderwijs voor alle vijf van zijn kinderen, van wie Khorana de jongste was. Na zijn schooltijd haalde hij zijn doctoraal in de wetenschappen aan de Punjab University in Lahore.

In 1945 klopte het geluk aan zijn deur in de vorm van de Government of India Fellowship, die hem in staat stelde naar Engeland te gaan voor een PhD in organische scheikunde. Een van zijn postdoctorale jaren (1948-49) bracht hij door in Zürich, Duitsland, waar hij werkte aan de Eidgenössische Technische Hochschule bij professor Vladimir Prolog, wiens werkethiek Khorana zeer bewonderde en door wie hij zich liet inspireren.

Tijdens een fellowship aan de Universiteit van Cambridge in 1951 werd zijn belangstelling voor genetica gewekt en begon hij onder Sir Alexander Todd onderzoek te doen naar nucleïnezuren. Vervolgens kreeg Khorana een beurs en doceerde hij aan het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie. Hier ontmoette hij Esther Elizabeth Sibler en trouwde met haar in 1952. Zij kregen drie kinderen, Julia Elizabeth, Emily Anne, en Dave Roy. Van zijn gezin werd gezegd dat het zijn belangrijkste bron van kracht was, omdat hij zoveel was verhuisd dat hij niet het gevoel had ergens thuis te horen.

Khorana’s onderzoek naar genetica

In 1952 verhuisde Khorana naar Canada om te werken aan de prestigieuze University of British Columbia en zijn werk begon pas echt vorm te krijgen dankzij de steun van de universiteit. Hoewel zij hem geen grote fondsen konden verschaffen, gaven zij hem wel de vrijheid om te doen wat hij wilde en Khorana startte onderzoeksprogramma’s in fosfaatesters en nucleïnezuren. In 1960 verhuisde Khorana naar het Wisconsin Institute for Enzyme Research van de Universiteit van Wisconsin en uiteindelijk werd hij genaturaliseerd tot staatsburger van de Verenigde Staten en vestigde hij zich daar met zijn gezin en werk.

Khorana voltooide hier zijn meest opmerkelijke werk, de decodering van het gen en de synthese van eiwitten. RNA, of ribonucleïnezuur, is het gedeelte van de DNA-streng dat de vorming van proteïnen dicteert, die de vorm aannemen van weefsel en spieren en de basisfuncties die zij vervullen. Nucleotiden, Khorana’s voornaamste vakgebied, zijn subeenheden van DNA en RNA en zijn essentiële onderdelen van de DNA-streng die bepalen welke eiwitten in welke cellen en weefsels worden gevormd. Khorana werkte samen met twee andere vooraanstaande wetenschappers, Robert W. Holley van de Cornell University en Marshall W. Nirenberg van het National Institutes of Health, om deze code te kraken.

Volgens The New York Times werd bij de experimenten van het trio gekeken naar de wijze waarop nucleïnezuren de genetische code uit het DNA vertaalden. Zij toonden aan dat de vier chemische basen waaruit RNA is opgebouwd, samen ‘woorden’ van drie letters vormen die aminozuren voorstellen, waaruit eiwitten zijn opgebouwd. Khorana gebruikte eiwitsynthese om te bewijzen dat de genetische code bestaat uit 64 verschillende drieletterwoorden, die de cel vertelden waar te beginnen met het lezen van de code en waar te stoppen. Hiervoor ontvingen Khorana, Nirenberg en Marshall in 1968 de Nobelprijs voor fysiologie of geneeskunde.

’s Werelds eerste synthetische gen

Vier jaar later, in 1972, had Khorana een tweede doorbraak – hij construeerde ’s werelds eerste synthetische gen. Zijn bijdragen effenden de weg voor verdere vooruitgang op het gebied van genetische manipulatie en biotechnologie. Khorana’s werk wordt zelfs vandaag de dag nog gebruikt als basis voor onderzoek op het gebied van de genetica.

In 1970 werd Khorana Alfred P. Sloan hoogleraar biologie en chemie aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT), waar hij tot zijn pensioen in 2007 werkte. Zijn illustere carrière liet een erfenis na van wetenschappelijke nieuwsgierigheid en hielp honderden studenten en wetenschappers bij het realiseren van hun doorbraken. Hij overleed op 9 november 2011 in Massachusetts, maar zijn voorliefde voor leren leefde voort.

Curiositeit, zei zijn dochter Elizabeth eens in een interview, was iets dat hij tot zijn laatste dagen koesterde. “Mijn vader was een heel nieuwsgierig mens, nieuwsgierig naar alles om hem heen – studenten, collega’s, vrienden, de natuur en wat al niet meer – en die nieuwsgierigheid bleef hem tot het laatst toe bij.”

Lees ook: Homi Bhabha en hoe de Tweede Wereldoorlog verantwoordelijk was voor het creëren van India’s nucleaire toekomst

Aanmelden voor onze kanalen op YouTube & Telegram