芭芭拉低,青霉素和蛋白质π螺旋

最严峻的1941年11月,一个月的第二次世界大战,英国牛津大学的化学家努力提取可用的药物从一个特立独行的模具。虽然文化的抗菌能力被亚历山大·弗莱明注意到1928年,其活性成分保持神秘。似乎作为标准分析技术无法提供的地图青霉素分子,牛津的能干的x射线晶体被邀请去尝试。

多萝西霍奇金热切地接受了挑战。但随着学术职责——加上一个两个月大的婴儿已经占据了她的大部分时间,她需要更多的帮助在实验室。没有可用的,直到她的一个学生挺身而出。最初被任命官员认为学术研究是多余的在战争时期,不知道青霉素的潜在重要性。幸运的是,霍奇金说服一个公务员接触改变这个决定,和非凡的职业生涯开始了。

芭芭拉·沃顿商学院于1920年出生在兰开斯特低,她的父母保持一个杂货商店。在萨默维尔市,在1939年,她开始学习化学科学最活跃在牛津的几个女子学院。已完成第一部分她的学位课程在1942年,她预期支出一年准备实验室论文第二部分。但那年夏天,霍奇金招募她的助理在青霉素的项目。

霍奇金相信扔在底部

显示这样的资质低的基础工作,它成为她的论文,后来她的博士学位。这是一个更为严厉的挑战,比常规学生研究任务,但她上升到。青霉素转型的过程中从一个实验室的好奇心变成一个可靠的医学涉及许多工人在几个机构,但低的贡献是至关重要的。

分析模式生成的喜气洋洋的x射线晶体已经取得了显著成果。在1920年代,威廉和劳伦斯布拉格表明原子被堆放在二进制像氯化钠盐。和博士在1930年代期间,何杰金氏病和她的上司德斯蒙德·伯纳尔使用x射线衍射,揭示了更复杂的有机分子结构像固醇。到1940年代初,实验室技术和数学工具进一步改善了,但青霉素分子比任何先前的目标是更大、更复杂。

首先,这是一个斗争来获得可用的晶体。青霉素是抵制一切努力使具体化,而其衍生品和分解产物几乎同样不合作的。霍奇金形容一个示例相当体面的晶体看只是可怕的处理”;他们“非常吸湿”和“几乎不可能离开了空气中超过几分钟。她花了几个小时徒劳地尝试让他们到小管拍的。低很快解决类似的问题。低召回霍奇金传记,“[霍奇金]相信扔在底部。她希望你使用水晶,你可以只看到最高权力的显微镜下,和她期望你来操作。我记得告诉山一小块玻璃纤维一种肮脏的树脂惹小晶体。

实验积累,低在解释他们所扮演的角色越来越重要。x射线束分散晶体的原子离开点照相底片。每个点的强度表明衍射光束的强度,而它的位置显示的角度衍射。照片需要采取与梁水晶放置在不同的角度和分析每一次重复。喂养这些测量复杂的数学公式可以揭示分子的体系结构——或者它可能不是。

加快工作,牛津大学的研究小组开始处理结果与原始机械穿孔卡片计算机用于输入数据。它白天函数优化的分配货物在海上车队。晚上,低跑项目,试图找到青霉素分子中原子的位置。早期的结果看起来很有前景,但还需要更多的实验数据。

替换一个原子在目标分子与一个重原子从同一组元素周期表中影响产生的x射线照片,给予额外的线索化合物的分子结构。通过比较结果从青霉素钠,钾,铷盐,何杰金氏病和低——在其他研究人员的帮助下建立了分子结构在1945年初。然而,战时保密和战后商业考虑推迟公布他们的工作好几年了,这可能减少了广泛的影响。

青霉素帮助战争的胜利,并推出了战后医疗革命。但多年来,工业规模发酵保持唯一的方法来满足庞大的需求“特效药”。虽然霍奇金和低的调查分子结构打开通路对新抗生素的广泛的能力,他们的工作没有提供捷径青霉素合成。因此,它可能似乎意义较低的非专业人士。

在1948年她获得牛津大学博士学位之前,芭芭拉曾花了一年时间在美国加州理工学院作为一个研究员的指导下李纳斯鲍林。与他支持她成为哈佛大学的助理教授,1950年之后,他们仍然是朋友,尽管偶有竞争。1951年,鲍林的小组确定了阿尔法螺旋作为最常见的空间布置的“三级结构”一个线性蛋白质分子。一年后当低的射线辐射调查揭示了蛋白质折叠的另一种形式——pi-helix——他的反应是模棱两可。

祝贺她的发现之后,鲍林建议pi-helix可能已经观察到自己的团队“,”,然后随后“忽视”。今天,鲍林的阿尔法螺旋发现被认为是分子生物学史上的一个里程碑。然而,低的pi-helix——尽管最近估计,它可能发生在约10%的蛋白质分子,很少被提及在学生课本。

低非常有力的希望哥伦比亚履行其理想的多样化的教师

1956年低成为美国公民。同年,她从哈佛大学搬到纽约的哥伦比亚大学,在1966年成为正教授。她介绍了许多年轻的研究人员先进的x射线晶体技术,同时继续她的工作在重要的生物分子的结构。她调查的一种致命的海蛇毒液(erabutoxin)不仅揭示了它的分子结构,而且它的做法:“三指”分子结构和失效——乙酰胆碱受体结合在神经肌肉界面,从而抑制呼吸和心跳。

在她的职业生涯中,低努力打开大门在学术界对妇女和少数民族。大学平权行动委员会,她非常坚强希望哥伦比亚实现其理想的有各种各样的教职员工,”阿瑟·帕尔默在哥伦比亚大学生物化学家,她回忆道大学的讣告。她以前的一个博士后,菲利普•伯恩补充说,她的领导一个真正改善女性在科学的情况,,她遭受了很多淤青的。

很久之后她1990年退休芭芭拉与哥伦比亚保留联系,给予客人讲座和学生研究提供指导和支持。2019年她去世后从以前的同事有很多礼物,但最发人深省的故事来自一个终身的朋友,海伦·伯曼曾在本科读的是低的实验室,后来成为一个在新泽西州罗格斯大学的生物化学教授。在BBC的采访中,她回忆起多年前发生的一次事件中,作为点心被教师会议之前。低进入会议室的时候,一个男同事问她离开——有所误会,以为是卖茶女。希望这样的日子已经过去。

Mike Sutton是科学历史学家位于纽卡斯尔的英国