ハル・ゴビンド・コラナ(1922年1月9日 - 2011年11月9日)はインド系アメリカ人の生化学者であった。[ 1 ]ウィスコンシン大学マディソン校の教員であった彼は、細胞の遺伝暗号を運び、細胞のタンパク質合成を制御する核酸中のヌクレオチドの配列を示した研究により、1968年のノーベル生理学・医学賞をマーシャル・W・ニーレンバーグ、ロバート・W・ホリーと共同受賞した。コラナとニーレンバーグは同年、コロンビア大学からルイザ・グロス・ホーウィッツ賞も授与された。 [ 2 ] [ 3 ]
パンジャブ州ライプール(イギリス領インド時代)で生まれたコラナは、北米の3つの大学で教鞭を執った。1966年にアメリカ合衆国の市民権を取得し[ 4 ] 、 1987年には国家科学賞を受賞した[ 5 ]。
ハル・ゴビンド・コラナは、イギリス領インド時代に、パンジャブ州ムルタン近郊のライプール村で、パンジャブ・ヒンドゥー教徒(アローラ・パンジャブ家)のガンパトライ・コラナとクリシュナ・デヴィの間に生まれた。 [ 6 ]正確な生年月日は不明だが、1922年1月9日だったかもしれないと彼は考えていた。[ 7 ]この日付は後にいくつかの文書に示され、広く受け入れられている。[ 8 ]彼は5人兄弟の末っ子だった。父親はパトワリ、つまりイギリス領インド政府の村の農業税徴収係だった。コラナは自伝の中で次のように要約している。「貧しかったが、父は子供たちの教育に熱心で、約100人が住む村で、私たちは事実上唯一の読み書きができる家族だった。」[ 9 ]彼の最初の 4 年間の教育は木の下で行われ、そこは事実上、村で唯一の学校だった。[ 6 ] 彼は 6 歳になるまで鉛筆さえ持っていなかった。[ 10 ]
彼はムルタンのDAV(ダヤナンド・アングロ・ヴェーディック)高校とラホールの政府大学に通った。[ 6 ]その後、奨学金の援助を受けてラホールのパンジャブ大学で学び、1943年に学士号[ 9 ]、1945年に理学修士号を取得した。 [ 1 ] [ 11 ]
ホラナは1945年までイギリス統治下のインドに住んでいたが、その後インド政府の奨学金を得てイギリスに移り、リバプール大学で有機化学を学んだ。1948年にロジャー・J・S・ビアの指導のもと博士号を取得した。 [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 9 ]翌年、スイスのチューリッヒ工科大学でウラジミール・プレログ教授のもとで博士研究員として研究を行った。[ 9 ]彼は無給でアルカロイド化学の研究に1年近く携わった。[ 6 ] [ 14 ]
彼の家族はインド分割の際に難民としてムルタンからデリーに移住し、その後コラナは故郷を訪れることはなかった。[ 15 ] 1949年の短い期間、彼はデリーで仕事を見つけることができなかった。[ 6 ]彼はフェローシップを得てイギリスに戻り、ジョージ・ウォレス・ケナーとアレクサンダー・R・トッドと共にペプチドとヌクレオチドの研究を行った。[ 14 ] 彼は1950年から1952年までケンブリッジに滞在した。
彼はブリティッシュコロンビア大学のブリティッシュコロンビア研究評議会での職を受け入れた後、1952年に家族とともにブリティッシュコロンビア州バンクーバーに移住した。[ 9 ] [ 16 ]同僚は後に、コラナは自分の研究室を始める見込みに興奮していたと回想している。[ 6 ]彼の指導者は後に、当時評議会には設備がほとんどなかったが、研究者には「ありとあらゆる自由」を与えてくれたと語った。[ 17 ]アメリカ化学会によると、ブリティッシュコロンビアでの彼の研究は「核酸と多くの重要な生体分子の合成」に関するものだった。[ 12 ]
1960年、コラナはウィスコンシン大学マディソン校の酵素研究所の共同所長に就任した[ 12 ] [ 18 ]。 1962年に生化学の教授となり、 1964年にはコンラッド・A・エルヴェジェム生命科学教授に任命された[ 19 ]。ウィスコンシン大学在任中、「RNAがタンパク質合成をコード化するメカニズムの解明に貢献」し、「機能遺伝子の合成に取り組み始めた」[ 12 ] 。同大学在任中に、1968年にノーベル賞を共同受賞するに至った研究を完成させた。ノーベル賞のウェブサイトには、受賞理由は「遺伝暗号の解釈とタンパク質合成におけるその機能」であると記されている。ハル・ゴビンド・コラナの役割は次のように述べられています。「彼は酵素の助けを借りてさまざまなRNA鎖を構築することで、この分野に重要な貢献をしました。これらの酵素を使用して、彼はタンパク質を生成することができました。これらのタンパク質のアミノ酸配列が残りのパズルを解きました。」[ 20 ]
彼は1966年に米国市民権を取得した。[ 21 ] 1970年から、コラナはマサチューセッツ工科大学で生物学と化学のアルフレッド・P・スローン教授を務め[ 22 ] [ 9 ] [ 23 ] 、その後、スクリップス研究所の科学理事会のメンバーとなった。彼は2007年にMITを退職した。[ 21 ]
ハル・ゴビンド・コラナは1952年にエスター・エリザベス・シブラーと結婚した。二人はスイスで出会い、ジュリア・エリザベス、エミリー・アン、デイブ・ロイという3人の子供をもうけた。
2 つの繰り返し単位 (UCUCUCU → UCU CUC UCU) を持つリボ核酸(RNA) は、2 つのアミノ酸を交互に生成した。これは、ニレンバーグとレーダーの実験と合わせて、UCU が遺伝的にセリンをコードし、CUC がロイシンをコードすることを示した。3 つの繰り返し単位 (UACUACUA → UAC UAC UAC、または ACU ACU ACU、または CUA CUA CUA) を持つ RNA は、3 種類の異なるアミノ酸配列を生成した。UAG、UAA、または UGA を含む 4 つの繰り返し単位を持つ RNA は、ジペプチドとトリペプチドのみを生成し、UAG、UAA、および UGA が終止コドンであることが明らかになった。[ 24 ]
彼らのノーベル賞受賞講演は1968年12月12日に行われた。[ 24 ]コラナはオリゴヌクレオチドを化学的に合成した最初の科学者だった。[ 25 ] 1970年代のこの業績は、世界初の合成遺伝子でもあり、その後、このプロセスは広く普及した。[ 22 ]後続の科学者たちは、CRISPR/Cas9システムによるゲノム編集を進める際に、彼の研究を参照した。[ 21 ]
長年の研究を経て、彼は1972年に世界で初めて生体外で機能的な遺伝子の全合成を完了しました。[ 10 ]彼は、上記の方法を非水系化学を用いて長いDNAポリマーに拡張し、DNA断片を連結するポリメラーゼとリガーゼ酵素[ 25 ] 、およびポリメラーゼ連鎖反応(PCR)の発明を予見する手法[ 26 ]を用いて、これらを最初の合成遺伝子に組み立てました。 これらのカスタム設計された人工遺伝子断片は、生物学研究室で配列決定、クローニング、新しい植物や動物の工学に広く使用されており、遺伝子に基づくヒト疾患やヒトの進化を理解するためのDNA分析の利用拡大に不可欠です。Khoranaの発明は自動化され、商業化されているため、現在では誰でも多数の企業から合成オリゴヌクレオチドまたは遺伝子を注文できます。必要な配列を持つオリゴヌクレオチドを受け取るには、遺伝子配列をいずれかの企業に送るだけで済みます。
1970年代半ば以降、彼の研究室は、光エネルギーをプロトン勾配を作り出すことで化学エネルギーに変換する膜タンパク質であるバクテリオロドプシンの生化学を研究した。 [ 27 ]その後、彼の研究室は、構造的に関連する視覚色素であるロドプシンの研究に進んだ。[ 28 ]
ウィスコンシン大学の元同僚は、彼の研究の概要を次のように述べている。「コラナは化学生物学の分野における初期の実践者であり、おそらく創始者の一人であった。彼はトリヌクレオチドのさまざまな組み合わせに頼り、化学合成の力を遺伝暗号の解読に活用した。」[ 12 ] [ 1 ]

ノーベル賞を共同受賞したことに加え、[ 11 ]コラナは1966年に米国科学アカデミー会員に、[ 29 ] 1967年にアメリカ芸術科学アカデミー会員に、[ 30 ] 1973年にアメリカ哲学協会会員に、[ 31 ] 1978年に王立協会外国人会員(ForMemRS)に選出された。[ 32 ]インド政府は1969年にコラナにパドマ・ヴィブーシャン勲章を授与した。 [ 33 ]
2009年、コラナはコラナ・プログラムに招かれ、ウィスコンシン州マディソンで開催された第33回スティーンボック・シンポジウムで表彰された。[ 18 ]
その他の栄誉としては、1969年にコロンビア大学からルイザ・グロス・ホーウィッツ賞、ラスカー財団基礎医学研究賞、1971年にアメリカ功績アカデミーのゴールデンプレート賞[ 34 ] 、 1974年にアメリカ化学会シカゴ支部のウィラード・ギブス・メダル、1980年にガードナー財団年間賞、1987年にポール・カイザー国際網膜研究功労賞[ 9 ]を受賞している。
2018年1月9日、Google Doodleは、ハル・ゴビンド・コラナの96回目の誕生日となるはずだった日に、彼の功績を称えた[ 35 ] 。 [ 36 ] [ 37 ]
インド政府のバイオテクノロジー省、ウィスコンシン大学マディソン校、ウィスコンシン・インド科学技術交流プログラム(WINStep Forward/WSF)、インド・米国科学技術フォーラムによる「Khoranaプログラム」は、彼の名を冠した奨学金で、2007年からインドの学生に米国の特定の大学での研究機会を提供しています。[ 38 ] Khoranaプログラムの使命は、米国とインドの科学者、実業家、社会起業家のシームレスなコミュニティを構築することです。このプログラムは、次の3つの目標に焦点を当てています。[ 39 ]大学院生と学部生に革新的な研究経験を提供すること、農村開発と食料安全保障のパートナーを巻き込むこと、米国とインド間の官民パートナーシップを促進すること。WINStep Forwardは2007年にKhoranaプログラムの管理責任を引き継ぎました。[ 40 ] WINStep Forwardは、博士らによって共同で設立されました。ウィスコンシン大学マディソン校のアセム・アンサリ氏とケン・シャピロ氏。WINStep Forwardは、インド人学生とアメリカ人学生を対象とした全国規模の競争型SN Boseプログラムも運営しており、バイオテクノロジーだけでなく、医学、薬学、農業、野生生物、気候変動など、STEM(科学、技術、工学、数学)分野全般にわたる基礎研究と応用研究の両方を促進している。
ホラナは2011年11月9日、マサチューセッツ州コンコードで89歳で亡くなった。妻のエスターと娘のエミリー・アンはそれより前に亡くなっていたが[ 12 ]、ホラナには他に2人の子供が残された[ 7 ] 。ジュリア・エリザベスは後に父親の教授としての仕事について次のように書いている。「これだけの研究をしながらも、彼は常に教育、学生、若者にとても興味を持っていた」[ 9 ] 。
一家は、他のヒンドゥー教徒、シーク教徒、イスラム教徒と同様に、何世紀にもわたって住み続けてきたムルタンを離れなければならなかった。イスラム教徒の友人たちの助けもあり、一家は全員、1947年後半に難民としてデリーに渡り、無事に生き延びた。悲しいことに、ゴビンドは故郷と彼のお気に入りのサトウキビ畑を二度と目にすることはなかった。これは、1200万人が土地を奪われ、双方で100万人以上が殺害された悲劇の中で、ささやかではあるが紛れもない悲劇だった。