Nädala juubilar MELVIN ELLIS CALVIN 100

Kesknädal valis ta nädala juubilariks, sest  lauspoliitikasse kaldu Eesti elus ja muudegi skandaalide melus ei tohi unustada, et maailmas mängib tegelikult ülirolli teadus. Samuti võiksime siin kodutanumal ajuti küsida: misasi võiks tänapäeval olla Eestis tehtav teadus? Ja kas meiegi võiksime kunagi tähistada mõne Eesti nobelisti 100. sünniaastapäeva näiteks?

Melvin Ellis Calvin sündis 8. aprillil 1911 Minnesotas Venemaalt pärit juutide perekonda; isa põlvnes Leedu ja ema Gruusia aladelt. Pärast doktorikraadi omandamist Minnesota ülikoolis ning post-doktorantuuri liitus ta California ülikooliga Berkley's, kus möödus suurem osa tema teadlaskarjäärist. Keemiaprofessoriks sai ta 1947. aastal, 1963. aastal lisandus  molekulaarbioloogia professori nimetus. Ta rajas Berkley'sse keemilise biodünaamika labori ning osales samal ajal ka Berkley radiatsioonilabori töös, millega jäi seotuks pensionile minekuni 1980. aastal.

Suurimad teened on Calvinil teadusmaailma ees just fotosünteesi uurijana. Tema meeskonna töö tulemusena (kui jätta teaduslikud terminid mõne teise artikli jaoks!) näidati, kuidas päikesevalgus ergastab taimes klorofülli, mille toimel algab orgaaniliste ainete süntees. Kui pigment neelab footoni, tekib konjugeeritud kaksiksidemete süsteem, kus elektronid kuuluvad kogu süsteemile, valguskvandi toimel ergastatud elektronid muudavad oma orbiiti ning energia esmane teisenemine salvestatakse. Energia kasutamiseks erinevate reaktsioonide läbiviimisel on vaja fotosünteemi, mis vastutab valgusenergia keemiliseks energiaks ülekandmise eest. Fotosünteesi valgusstaadiumis toimub ka vee fotooksüdatsioon, mille tulemusena vabaneb molekulaarne hapnik (mis võimaldab aeroobsetel organismidel elada ja hingata!) ning erinevate reaktsioonide tulemusel moodustuvad valgusstaadiumis produktidena ATP ja NADPH - ühendid, mida on vaja edasistes redutseerimisprotsessides biokeemilistes radades ning Calvini tsükli reaktsioonides.

Rubisco ensüüm katalüüsib Calvini tsüklis süsinikdioksiidi sidumist ebastabiilseks vaheproduktiks, mis laguneb vee osavõtul kaheks fosfoglütseraadi molekuliks, edasi redutseerudes glütseraalaldehüüdfosfaadiks (GPA). Kui GPA transporditakse kloroplastidest välja, siis moodustub sellest sahharoos, mis on metabolismi (metabolism ehk ainevahetus hõlmab organismis aset leidvaid sünteesi- ja lagundamisprotsesse) peamisi energiaallikaid. Kui aga GPA jääb kloroplastidesse, siis konverteeritakse see tärkliseks, mis on taimede varuaine. Calvini tsükli põhjal saab arvutada, kui palju tekib esmaseid suhkruid, kui  on teada, mitu veemolekuli valgusstaadiumis lagundati.

Oma aktiivse teadustegevuse lõpus uuris Calvin põhjalikumalt õlitaimi kui alternatiivse kütuse potentsiaalseid allikaid. Lisaks pühendus ta väga pikalt elu keemilise evolutsiooni uurimisele. Ta laiendas oma uurimusi keemialt bioloogia üldprobleemidele - tänini keskendutakse tema laboris keemia mõlemale poolele, nii füüsikalisele kui ka bioloogilisele.

Melvin Calvin suri 8. jaanuaril 1997.

Kuid täna on juubel ka ühel teisel Nobeli preemia laureaadil USA-st: Michael Stuart Brown saab 13. aprillil 70-aastaseks. Ta sündis New Yorgis, lõpetas Pennsylvania ülikooli ning hiljem sama kõrgkooli juures asuva meditsiinikooli. Teadlaskarjääri põhilisema aja veetis ta Texase ülikooli juures, kus koos kolleegi Joseph L. Goldsteiniga uuris kolesterooli metabolismi.

Kolesterool on rakuseinte oluline koostisosa, mis vereringes liigub rasvadest ja valkudest koosnevate lipoproteiinide vahendusel. Kolesterool on inimesele eluliselt tähtis - ilma selleta ei suudaks rakud funktsioneerida. Eristatakse suure tihedusega lipoproteiine (HDL) ja madala tihedusega lipoproteiine (LDL); viimast kutsutakse ka n-ö halvaks kolesterooliks.

Brown ja Goldstein avastasid kolesterooli uurimisel LDL retseptorid, mis eemaldavad kolesterooli vereringest. Kui organismis ei ole piisaval hulgal funktsioneerivaid LDL retseptoreid, siis viib see hüperkolesteroleemiani, mis on lipiidide ainevahetushäire ja omakorda riskifaktoriks erinevate kolesterooliga seotud haiguste väljakujunemisel (südame isheemiatõbi, diabeet). Lisaks haiguspatoloogia väljaselgitamisele avastasid nad töö käigus ka rakubioloogia ühe olulise ainetranspordi raja - retseptorite poolt vahendatud endotsütoosi.

Nende kahe mehe avastused viisid meditsiiniliste rakenduste ja ravimite väljatöötamiseni, mis aitavad kolesteroolitaset hoida normaalses vahemikus ning mida ainuüksi USA-s kasutab ühekorraga enam kui 16 miljonit inimest. Brown ja Goldstein pälvisid oma töö eest 1985. aastal Nobeli meditsiinipreemia ning 1988. aastal Browni tunnustati Rahvusliku Teaduse Medaliga panuse eest meditsiinimaailma.

Brown juhendas ka noorteadlasi, kes on teinud kaalukaid avastusi geneetika ja meditsiini vallas. Tema töögrupis on alati olnud ka väljapaistvaid töökaid doktorante ja järeldoktorante, mistõttu peetakse Browni mitte ainult suurepäraseks teadlaseks, vaid erakordseks mentoriks, teaduse arengu toetajaks.

Kas Calvini ja Browni töörühmades on leidunud ka Eesti noorteadureid, pole siinkirjutajale teada, kuid oma arvamuse nende teadlaste kujunemisjärgule siiski julgeksin anda - kindlasti pole nende töörühmade liikmed oma tudengi-, magistrandi- ega doktoriteel pidanud üle elama valitsuse kärpekirvest ei ülikoolide rahastamises, õppejõudude töötasustamises ega tudengitoetuste lõputus alandamises. Kuna meie teadlased, nii olevased kui ka tulevased, on seda kõike kogenud, siis Eesti oma teadusnobeliks pole meil erilist lootust. Kui just mõnele neist ei saa osaks õnn sattuda Neeme Raua ETV-saate „Püramiidi tipus" peategelaseks.

Tartu Ülikooli bioloogiaüliõpilastega vestles,

otsides Wikipediast abi,

URMI REINDE

Jaga |