راجر دی. کورنبرگ

راجر کورنبرگ
متولد	۲۴ آوریل ۱۹۴۷
محل زندگی	استنفورد، کالیفرنیا، ایالات متحدهٔ آمریکا
ملیت	آمریکایی
جوایز	جایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۰۶؛ عضویت در آکادمی ملی علوم آمریکا
همسر	یحلی لورچ
والدین	آرتور کورنبرگ و سیلوِی کورنبرگ
فرزندان	سه فرزند

راجر دی. کورنبرگ (Roger D. Kornberg؛ زادهٔ ۲۴ آوریل ۱۹۴۷) زیست‌شیمیدان و زیست‌شناس ساختاری آمریکایی است. او در سال ۲۰۰۶ جایزهٔ نوبل شیمی را برای «مطالعاتش دربارهٔ پایهٔ مولکولی رونویسی در یوکاریوت‌ها» دریافت کرد. کورنبرگ نخستین دانشمندی بود که تصویری دقیق از فرایند رونویسی در سلول‌های یوکاریوتی ارائه کرد؛ فرایندی که در آن اطلاعات ژنتیکی موجود در دی‌ان‌ای به آران‌ای منتقل می‌شود.

پژوهش‌های او نشان داد که چگونه آنزیم RNA پلیمراز، با همکاری مجموعه‌ای از پروتئین‌ها، بخشی از رمز ژنتیکی را می‌خواند و رشتهٔ آران‌ای پیام‌رسان را می‌سازد. آران‌ای پیام‌رسان سپس اطلاعات لازم برای ساخت پروتئین‌ها را از هستهٔ سلول به بخش‌های دیگر سلول منتقل می‌کند. این کشف به درک چگونگی رشد، تخصصی‌شدن و عملکرد سلول‌ها و همچنین اختلالات مرتبط با سرطان و بیماری‌های دیگر کمک کرده است.

زندگی و تحصیلات

راجر کورنبرگ در سنت‌لوئیسِ میزوری به دنیا آمد. پدرش، آرتور کورنبرگ، زیست‌شیمی‌دان برجسته‌ای بود که در سال ۱۹۵۹ جایزهٔ نوبل فیزیولوژی یا پزشکی را برای مطالعاتش دربارهٔ سازوکار انتقال اطلاعات ژنتیکی از یک مولکول دی‌ان‌ای به مولکول دیگر دریافت کرد.

مادر راجر، سیلوِی کورنبرگ، نیز زیست‌شیمیدان بود. راجر در خانواده‌ای رشد کرد که پژوهش علمی و گفت‌وگو دربارهٔ زیست‌شیمی بخش مهمی از زندگی روزمرهٔ آن بود.

کورنبرگ تحصیل در رشتهٔ شیمی را در دانشگاه هاروارد آغاز کرد و سپس در سال ۱۹۷۲ دکترای فیزیک شیمیایی را از دانشگاه استنفورد گرفت. او مدتی در دانشگاه کمبریج انگلستان و دانشکدهٔ پزشکی دانشگاه هاروارد به پژوهش پرداخت و در سال ۱۹۷۸ به استنفورد بازگشت. کورنبرگ در استنفورد پژوهش‌هایی را آغاز کرد که سرانجام به دریافت جایزهٔ نوبل انجامید.

او متأهل است و سه فرزند دارد.

رونویسی و بیان ژن

ژن‌ها در مولکول‌های دی‌ان‌ای ذخیره شده‌اند، اما دی‌ان‌ای مستقیماً همهٔ فعالیت‌های سلول را انجام نمی‌دهد. برای آن‌که دستورهای ژنتیکی به ساخت پروتئین تبدیل شوند، ابتدا از بخش مورد نیاز دی‌ان‌ای یک نسخهٔ آران‌ای ساخته می‌شود. این مرحله «رونویسی» نام دارد. در مرحلهٔ بعد، اطلاعات آران‌ای پیام‌رسان در فرایند ترجمه برای ساخت پروتئین به کار می‌رود.

رونویسی در همهٔ جانداران اهمیت دارد، اما در سلول‌های یوکاریوتی مانند سلول‌های جانوری، گیاهی و قارچی، سازوکار پیچیده‌تری دارد. این سلول‌ها هستهٔ مشخص دارند و دی‌ان‌ای آن‌ها در ساختاری متراکم به نام کروماتین سازمان یافته است.

سلول باید هم به بخش‌های مناسب دی‌ان‌ای دسترسی پیدا کند و هم رونویسی را با کمک پروتئین‌های تنظیم‌کننده کنترل کند.

کورنبرگ بیشتر پژوهش‌های خود را با مخمر انجام داد. مخمر از نظر ساختار سلولی یوکاریوت است و بسیاری از سازوکارهای پایهٔ آن با سلول‌های جانوری مشترک است. این ویژگی، مخمر را به مدلی مناسب برای مطالعهٔ فرایندهای بنیادی سلولی تبدیل می‌کند.

ساختار RNA پلیمراز

مهم‌ترین دستاورد کورنبرگ و گروهش تهیهٔ تصاویر بلورشناختی از دستگاه رونویسی بود. این تصاویر با استفاده از بلورشناسی پرتو ایکس به دست آمدند و ساختار RNA پلیمراز را در حال تعامل با دی‌ان‌ای و رشتهٔ در حال رشد آران‌ای نشان دادند. در برخی تصاویر، پژوهشگران توانستند موقعیت اتم‌ها و مسیر حرکت رشتهٔ تازه‌ساخته‌شدهٔ آران‌ای را تشخیص دهند.

RNA پلیمراز مانند دستگاهی مولکولی عمل می‌کند. این آنزیم دو رشتهٔ دی‌ان‌ای را در ناحیه‌ای مشخص از هم باز می‌کند، یکی از رشته‌ها را به‌عنوان الگو می‌خواند و رشتهٔ مکمل آران‌ای را می‌سازد. سپس دی‌ان‌ای دوباره بسته می‌شود و آران‌ای ساخته‌شده از مجموعه جدا می‌شود. پروتئین‌های دیگری نیز به RNA پلیمراز کمک می‌کنند تا محل آغاز و پایان رونویسی و میزان فعالیت ژن را تنظیم کند.

استنفورد گزارش کرده است که کورنبرگ در سال ۲۰۰۱ نخستین تصویر مولکولی از RNA پلیمراز در حال فعالیت را منتشر کرد. این تصویر به پژوهشگران کمک کرد بفهمند سلول چگونه اطلاعات ژنتیکی را به شکل انتخابی بیان می‌کند؛ یعنی چگونه از میان هزاران ژن، تنها ژن‌های لازم برای یک نوع سلول یا یک وضعیت زیستی خاص فعال می‌شوند.

نوکلئوزوم و تنظیم ژن

پیش از تمرکز بر دستگاه کامل رونویسی، کورنبرگ در مطالعهٔ نوکلئوزوم نیز نقش مهمی داشت. نوکلئوزوم واحد پایهٔ سازمان‌دهی کروماتین است و در آن، بخشی از دی‌ان‌ای به دور مجموعه‌ای از پروتئین‌های هیستون پیچیده می‌شود. این فشرده‌سازی به سلول اجازه می‌دهد مقدار زیادی دی‌ان‌ای را در هسته جای دهد، اما هم‌زمان بر دسترسی ماشین رونویسی به ژن‌ها نیز اثر می‌گذارد.

شناخت نوکلئوزوم و ساختار RNA پلیمراز در کنار یکدیگر نشان می‌دهد که بیان ژن تنها به توالی دی‌ان‌ای وابسته نیست. وضعیت بسته یا باز کروماتین، حضور پروتئین‌های تنظیم‌کننده و ارتباط آن‌ها با RNA پلیمراز نیز تعیین می‌کند که یک ژن چه زمانی و در کدام سلول فعال شود. اختلال در این تنظیم‌ها می‌تواند با رشد غیرطبیعی سلول، سرطان، ناهنجاری‌های مادرزادی و بیماری‌های دیگر ارتباط داشته باشد.

اهمیت پزشکی و علمی

رونویسی برای ادامهٔ حیات ضروری است. اگر این فرایند متوقف شود، اطلاعات ژنتیکی دیگر به بخش‌های مختلف سلول منتقل نمی‌شود و پروتئین‌های لازم برای نگهداری و بازسازی سلول ساخته نخواهند شد. سموم برخی قارچ‌ها، از جمله قارچ کلاهک مرگ، با متوقف‌کردن رونویسی آسیب‌های مرگبار ایجاد می‌کنند.

از سوی دیگر، اختلال در رونویسی می‌تواند به بیماری‌های انسانی منجر شود. رشد سرطانی، برخی بیماری‌های قلبی و انواع التهاب با تغییر در تنظیم بیان ژن ارتباط دارند. سلول‌های بنیادی نیز برای تبدیل‌شدن به سلول‌های عصبی، عضلانی یا سلول‌های اندام‌های دیگر باید مجموعه‌های متفاوتی از ژن‌ها را فعال کنند. بنابراین، شناخت سازوکار رونویسی برای پژوهش‌های پزشکی و توسعهٔ درمان‌های آینده اهمیت دارد.

جایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۰۶

آکادمی سلطنتی علوم سوئد در ۴ اکتبر ۲۰۰۶ اعلام کرد که جایزهٔ نوبل شیمی آن سال به‌طور کامل به راجر کورنبرگ تعلق می‌گیرد. انگیزهٔ رسمی جایزه «برای مطالعات پایهٔ مولکولی رونویسی در یوکاریوت‌ها» بود.

کورنبرگ سخنرانی نوبل خود را در ۸ دسامبر ۲۰۰۶ در دانشگاه استکهلم با عنوان «پایهٔ مولکولی رونویسی یوکاریوتی» ارائه کرد. او در این سخنرانی ساختار دستگاه رونویسی، نقش RNA پلیمراز و چگونگی ساخته‌شدن رشتهٔ آران‌ای از روی الگوی دی‌ان‌ای را شرح داد.

کورنبرگ دومین عضو خانوادهٔ خود بود که جایزهٔ نوبل دریافت کرد. پدرش، آرتور کورنبرگ، در سال ۱۹۵۹ نوبل پزشکی گرفته بود. آنان از معدود پدر و پسرهایی هستند که هر دو به‌عنوان برندهٔ نوبل شناخته شده‌اند. راجر کورنبرگ عضو آکادمی ملی علوم ایالات متحدهٔ آمریکا است و در دانشگاه استنفورد به‌عنوان استاد زیست‌شناسی ساختاری فعالیت کرده است.

حمایت از مقاومت ایران

در ۳۰ مه ۲۰۲۳، گروهی از برندگان جایزهٔ نوبل نامه‌ای مشترک دربارهٔ وضعیت حقوق بشر و خیزش مردم ایران منتشر کردند. شورای ملی مقاومت ایران در گزارش خود از این نامه، نام راجر دی. کورنبرگ را در فهرست امضاکنندگان و با عنوان برندهٔ نوبل شیمی ۲۰۰۶ آورده است. گزارش شورا می‌گوید امضاکنندگان از خواست مردم ایران برای آزادی و دموکراسی و از طرح ده‌ماده‌ای مریم رجوی حمایت کرده‌اند.