náhled|Pamětní deska na domě Williama Astbury William Thomas Astbury (25. února 1898 Longton ve Stoke-on-Trentu – 4. června 1961) byl anglický fyzik, chemik a biolog, který provedl průkopnické studie rentgenové difrakce biologických molekul. Zjistil, že při průchodu rentgenového záření uspořádanou strukturou vzniká difrakční obraz, z něhož lze usuzovat na strukturu molekuly. Pomocí této metody se snažil objasnit strukturu tak složitých molekul, jako jsou bílkoviny a DNA.

William Astbury pomohl vytvořit nový způsob uvažování o biologii, neboť z jeho výzkumu vyplynulo, že trojrozměrná struktura molekuly úzce souvisí s její biologickou funkcí. Jeho studium keratinu poskytlo základ pro objev struktury alfa-helixu bílkovin nositelem Nobelovy ceny Linusem Paulingem. V roce 1937 studoval molekuly DNA a učinil tak první krok k objasnění její struktury.

Jeho vědecké práce se pohybovaly na pomezí mezi fyzikou, chemií a biologií. Právě z tohoto směru se později rozvinula moderní molekulární a strukturní biologie.

Život William Astbury se narodil 25. února 1898 v Longtonu v rodině hrnčíře jako čtvrté ze sedmi dětí. Měl velké nadání pro přírodní vědy, které mu umožnilo získat stipendium na Jesus College v Cambridgi. Jeho studia přerušila první světová válka, během níž sloužil u lékařského sboru (RAMC) v Makedonii, kde pracoval s rentgenovým zařízením.

Po válce dokončil studia v Cambridgi v oboru přírodních věd se zaměřením na krystalografii. Pak nastoupil do laboratoře sira Williama Henryho Bragga v Royal Institution v Londýně, kde pracoval v letech 1921–1928. Specializoval se na rentgenovou krystalografii a začal zkoumat strukturu organických sloučenin.

V letech 1928 - 1961 pracoval na Univerzitě v Leedsu, kde přednášel textilní fyziku. Měl k dispozici vybavení pro rentgenovou difrakci financované textilním průmyslem. Zabýval se především vlastnostmi vlny a hedvábí. William Astbury však výzkum rozšiřoval na další biologické makromolekuly. V roce 1945 byl jmenován profesorem biomolekulární struktury. Začal zde prosazovat termín molekulární biologie pro popis výzkumu fyzikální a chemické struktury biologických molekul za účelem pochopení jejich funkce.

V roce 1940 byl zvolen členem Královské společnosti (Royal Society for the Improvement of Natural Knowledge). Až do roku 1961 byl vedoucím výzkumné skupiny na univerzitě v Leedsu, kdy nečekaně zemřel v 63 letech. Za svou práci získal mnoho ocenění a čestných titulů.

Výzkum náhled|Krystalová struktura triple α-helix (kolagen)William Astbury studoval vlastnosti vláknitých látek, jako je keratin a kolagen, pomocí rentgenové difrakce. Zjistil, že nevytvářejí ostré vzory skvrn jako krystaly, ale mají spirálovou molekulární strukturu s charakteristickou opakovací délkou 5,1 Å (= 0,51 nm). Pro nenatažené molekuly bílkovin navrhl strukturu šroubovice, kterou nazval α-forma. Strukturu po jejich natažení nazval β-forma. Astburyho modely byly v detailech nesprávné, ale v podstatě odpovídaly později objevené sekundární struktuře bílkovin α-helixu a β-skládanému listu. Ty byly o dvacet let později v roce 1951 popsány Linusem Paulingem a Robertem Coreym, kteří vycházeli i z jeho objevu. náhled|Krystalová struktura β-skládaného listu (obecná ukázka)V roce 1931 Astbury také jako první navrhl, že vodíkové vazby mezi hlavními řetězci bílkovin přispívají ke stabilizaci jejich struktur. Tento poznatek převzali další výzkumníci, včetně Linuse Paulinga . Postupně do svých studií zahrnul rentgenovou difrakci mnoha dalších bílkovin (například myosinu a fibrinu). Z jejich difrakčních obrazců dokázal odvodit tvar jejich molekul. Byl přesvědčen, že pochopit složitost živých organismů je založeno na studiu tvaru makromolekul, ze kterých jsou tvořeny. Tento přístup nazval a popularizoval jako molekulární biologii. V roce 1937 mu švédský cytolog a genetik Torbjörn Caspersson poslal vzorky DNA z telecího brzlíku. Astbury zjistil, že DNA vytváří difrakční obraz a má pravidelnou strukturu podobně jako bílkovina. Zaměstnal krystalografku Florence Bellovou, která zkoumala strukturu DNA. V roce 1938 společně publikovali rentgenovou studii DNA, v níž popsali strukturu DNA složenou z nukleotidů. Práce Astburyho a Bellové byla významná ze dvou důvodů. Zaprvé dokázali, že rentgenová krystalografie může být použita k odhalení pravidelně uspořádané struktury DNA. Tento poznatek položil základy pro pozdější práci Maurice Wilkinse a Rosalind Franklinové, kteří popsali strukturu DNA. Zadruhé, tuto práci provedli v době, kdy se většina vědců domnívala, že nositeli dědičné informace jsou bílkoviny, ne DNA. Koncem 30. let 20. století Astbury a jeho spolupracovníci AC Chibnall a Kennet Bailey ukázali, že chemickým ošetřením lze molekulární řetězce rozpustných bílkovin ze semen znovu složit a vytvořit z nich nerozpustná vlákna. Tato myšlenka byla potvrzena až koncem 70. let s nástupem technologie rekombinantní DNA.

Osobní život V roce 1922 se William Astbury oženil s Frances Gouldovou, kterou poznal během první světové války v irském Corku, kde sloužil u Královského armádního lékařského sboru. Měli spolu syna Billa a dceru Maureen.

Astbury byl známý svým optimismem, idealismem a nadšením. Správně předvídal obrovský dopad molekulární biologie na pozdější výzkum a svou vizi předával svým studentům. Byl u nich velmi oblíben a jeho přednášky byly hojně navštěvovány. Mezi jeho negativní vlastnosti patřil nedostatek vědecké opatrnosti a schopnost podávat spekulativní interpretace jako dokázané a věrohodné.

Astbury se věnoval propagaci své práce a publikoval mnoho odborných článků. Jeho díla se vyznačovala jasností výkladu a přirozeným způsobem vyjadřování. Rád se také věnoval hudbě, hrál na klavír i housle.

Odkazy

Související články Molekulární biologie Strukturní biologie Bílkovina DNA

Reference

Kategorie:Angličtí fyzici Kategorie:Angličtí chemici Kategorie:Angličtí biologové Kategorie:Narození 25. února Kategorie:Narození ve Stoke-on-Trent Kategorie:Úmrtí 4. června Kategorie:Úmrtí v roce 1961 Kategorie:Úmrtí v Leedsu