دونالد كاسبار (1927-2021)
صورة بالأبيض والأسود لدونالد كاسبار يحمل نموذجًا جزيئيًا

الائتمان: أرشيفات AIP Emilio Segrè المرئية ، مجموعة الفيزياء اليوم

حدد دونالد كاسبار القواعد التي تحكم التجميع الذاتي للفيروسات البسيطة. وضع هذا الأساس لطريقة جديدة للتفكير في الأنظمة الجزيئية التي تنظم وتدفع جميع الخلايا الحية. جعلت هذه القواعد من السهل وصف الفيروسات الأخرى ، ثم تصميم استراتيجيات لمكافحتها. القواعد نفسها ضرورية أيضًا في تصميم ناقلات فيروسية لتقديم العلاج الجيني.

تتكون الفيروسات عادةً من خيط من مادة وراثية – DNA أو RNA – محاط بطبقة من جزيئات البروتين. باستخدام قوانين الديناميكا الحرارية وقيود التناظر ، قام كاسبار بفهرسة الطرق التي يمكن أن تتجمع بها البروتينات لتشكيل أغلفة عشرونية الوجوه للفيروسات الكروية (بما في ذلك فيروسات الأنف وفيروس شلل الأطفال) والشبكات الحلزونية للفيروسات على شكل قضيب (مثل الإيبولا) .

في منتصف القرن العشرين ، تم حل القليل من تراكيب البروتين بدقة ذرية. استخدم كاسبار بيانات محدودة من علم البلورات بالأشعة السينية والفحص المجهري الإلكتروني وانحراف الألياف لاستنباط سمات الفيروسات النموذجية. بعيون فنان وفضول غير محدود وشغف بـ “ربط النقاط” ، ابتكر رسومات تخطيطية رائعة لهياكل وأغشية الفيروسات ، والتي لا تزال تزين صفحات العديد من النصوص.

ولد كاسبار عام 1927 في إيثاكا بنيويورك ، عندما كان والده طالب دراسات عليا في الكيمياء بجامعة كورنيل. عندما كان في العاشرة من عمره ، أخبره صديق العائلة ، عالم البلورات إيسيدور فانكوشن ، عن الاكتشاف الأخير الذي يشير إلى أن جزيئات فيروس فسيفساء التبغ على شكل قضيب (TMV) لها بنية شبه بلورية ، مما يشير إلى أن الفيروس يتألف من العديد من الوحدات المتطابقة . وضعه هذا في رحلة مدى الحياة لفهم هيكلها وسلوكها. في معهد البوليتكنيك في بروكلين في مدينة نيويورك ، كان أصغر طالب في دورة لمدة أسبوعين حول علم البلورات بالأشعة السينية يديرها فانكوشن. بعد تخرجه في الفيزياء في جامعة كورنيل ، حصل كاسبار على درجة الدكتوراه في هيكل TMV في جامعة ييل في نيو هيفن ، كونيتيكت. ثم شغل مناصب ما بعد الدكتوراه في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا ، وفي مختبر MRC للبيولوجيا الجزيئية في كامبريدج ، المملكة المتحدة.

في كامبريدج عام 1956 ، شرع في إثبات النظرية التي قدمها جيمس واتسون وفرانسيس كريك بأن جزيئات الفيروس الكروية لها تناظر مكعب (بمعنى آخر ، أن غلاف البروتين مصنوع من وحدات فرعية متطابقة مرتبة بطرق متكافئة). لقد أظهر أن فيروس حيلة الطماطم كان له تناظر عشري الوجوه. سرعان ما أصبح واضحًا أن الفيروسات الأخرى كانت أيضًا عشروني الوجوه. هذا ، وهو أكثر التناظرات التكعيبية تعقيدًا ، يتطلب 60 وحدة فرعية متطابقة. لكن البيانات البيوكيميائية أشارت إلى أن العديد من جزيئات الفيروسات بها الكثير.

حل كاسبار هذه المفارقة في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي ، حيث عمل مع آرون كلوج في كلية بيركبيك بلندن ، وأخذ فكرة من قبب المهندس المعماري بكمنستر فولر الجيوديسية. قدم شبه التكافؤ – فكرة أن الوحدات الفرعية البروتينية المكافئة يمكن أن تختلف اختلافًا طفيفًا في الشكل لإغلاق الأصداف الفيروسية بإحكام. أدى ذلك إلى فتح عالم من الاحتمالات للتجميع والتفكيك المتحكم فيهما لكل شيء داخل الخلية الحية. بعد عشرين عامًا ، أظهر مختبر كاسبار أن البروتينات الفيروسية يمكنها التبديل بين التطابقات غير المكافئة عند الضرورة.

كان عمل كاسبار للدكتوراه في TMV أساسًا لورقة نُشرت جنبًا إلى جنب مع واحدة من قبل روزاليند فرانكلين في عام 1956 (DLD Caspar طبيعة سجية 177، 928 (1956) ؛ RE فرانكلين طبيعة سجية 177، ٩٢٨-٩٣٠ ؛ 1956). حدد هذا الحمض النووي الريبي الفيروسي في أعماق قضبان البروتين الحلزونية وشكل بداية صداقة استمرت حتى وفاة فرانكلين بعد ذلك بعامين. في عام 2008 ، تأثرت علاقتهما في مسرحية آنا زيجلر صورة 51، مع إيحاءات رومانسية أصر دون أنها خيالية.

في عام 1958 ، أنشأ كاسبار ما سيصبح أحد أكثر المراكز تأثيرًا في دراسة التركيب الجزيئي: مختبر البيولوجيا الهيكلية في مؤسسة أبحاث سرطان الأطفال في مستشفى بوسطن للأطفال. تم نقل المختبر إلى جامعة برانديز في والثام ، ماساتشوستس ، في عام 1972. وفي عام 1994 ، انتقل كاسبار إلى معهد الفيزياء الحيوية الجزيئية في جامعة ولاية فلوريدا في تالاهاسي ، حيث أمضى بقية حياته المهنية.

كانت الكتابة صراعًا بالنسبة لدون. غالبًا ما يتحول تحرير المخطوطة إلى حلقة لا نهائية. أراد أن يقول كل شيء أولاً – كانت كل عبارة بطريقة ما شرطًا أساسيًا لبعضها البعض. كان أفضل بكثير في الكلام. في الواقع ، لأولئك منا الذين تعاونوا مع دون ، لم يكن من الواضح أبدًا متى أنجز أي عمل. لم يتوقف عن الكلام. يمكنه أن يأكل غدائه بالكامل دون أن يفوت أي لحظة. سيقوم أعضاء المجموعة بتعيين مؤقت معمل قبل الذهاب لطرح سؤال عليه. عندما انطلق العداد ، يمكن أن يتذرعوا بالحاجة إلى التحقق من التجربة.

تضمنت اهتمامات دون العديدة البستنة والجرار اليونانية. في نزهة حول حديقته في كاتوميت ، في كيب كود في ماساتشوستس ، كان يربط بين العائلة والجنس والاسم الشائع لكل نبات وشجرة ويشرح سبب اختياره تنوعًا ولونًا معينًا لكل موقع. اذهب معه إلى متحف ، ولم يحن الوقت أبدًا للمغادرة دون زيارة الجرار. كان متزوجًا لمدة 50 عامًا من Gwladys Caspar ، المسؤول الأول عن السلامة البيولوجية في جامعة هارفارد في كامبريدج ، ماساتشوستس. لا يزال دليلها السريع لمستويات السلامة الحيوية من 1 إلى 4 (لا تأكله ، لا تلمسه ، لا تتنفسه ولا تفعله هنا).

كان دون متألقًا ولطيفًا ومتحمسًا دائمًا للأفكار الجديدة – أفكاره والأفكار الأخرى. كان دعمه للعلماء الشباب غير عادي ، مثله مثل دعوته للمرأة في مجال العلوم. سوف نفقد بصيرة دون العميقة ومنظوره الواسع.

تضارب المصالح

يعلن المؤلف لا تضارب المصالح.

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.