弗雷德里克·桑格

弗雷德里克·桑格
弗雷德里克·桑格
  弗雷德里克·桑格(Frederick Sanger,1918年8月13日-),1918年8月13日-)是一位英国生物化学家,曾经在1958年及1980年两度获得诺贝尔化学奖,是第四位两度获得诺贝尔奖,以及唯一获得两次化学奖的人。 
         桑格在1955年将胰岛素的胺基酸序列完整地定序出来,这项研究使他单独获得了1958年的诺贝尔化学奖。
  1975年时,桑格发展出一种称为链终止法(chain termination method)的技术来测定DNA序列,这种方法也称做「双去氧终止法」(Dideoxy termination method)或是「桑格法」。这项研究后来成为人类基因组计画等研究得以展开的关键之一,并使桑格于1980年再度获得诺贝尔化学奖,与桑格合作研究的沃特·吉尔伯特,以及另一团队的保罗·伯格(Paul Berg)也一同获奖。第二座诺贝尔奖使他成为继玛丽·居里、莱纳斯·鲍林,以及约翰·巴丁之后的第四位两度获奖者。

早年

  桑格于1918年8月13日出生于英国格洛斯特郡,父亲是一位医生。从布莱恩斯滕高中(Bryanston School)毕业后,桑格进入了剑桥大学圣约翰学院,并于1939年完成自然科学文学士学位。他原本打算研究医学,但后来转而对生物化学感兴趣,而剑桥在当时也正好有许多早期的生物化学先驱。桑格在1943年获得哲学博士学位。他在1940年时与玛格丽特·琼·豪(Margaret Joan Howe)结婚,他们育有两个儿子和一个女儿。  

蛋白质与DNA序列研究

  桑格在1955年将胰岛素的氨基酸序列完整地定序出来,同时证明蛋白质具有明确构造。他利用自己新发现的桑格试剂(Sanger's reagent),也就是2,4-二硝基氟苯(2,4-dinitrofluorobenzene)将胰岛素降解成小片段,并与专门水解蛋白质的胰蛋白酶混合在一起。再将一部分混合物的样本置放于滤纸的一面,并利用一种色层分析方法来做进一步的实验,首先他将一种溶剂从单一方向通过滤纸,同时又让电流以相反向通过。
  由于不同的蛋白质片段有不同的溶解度与电荷,因此在电泳后,这些片段最后会各自停留在不同的位置,产生特定的图案。桑格将此图案称为“指纹”(fingerprints);不同的蛋白质拥有不同的图案,成为可供辨识且可重现的特征。之后桑格又将小片段从新组合成氨基酸长链,进而推导出完整的胰岛素结构。因此得出结论,认为胰岛素具有特定的氨基酸序列。这项研究使他单独获得了1958年的诺贝尔化学奖。
  1975年时,桑格发展出一种称为链终止法(chain termination method)的技术来测定DNA序列,这种方法也称做“双去氧终止法”(Dideoxy termination method)或是“桑格法”。两年之后,他利用此技术成功定序出Φ-X174噬菌体(Phage Φ-X174)的基因组序列。这也是首次完整的基因组定序工作。他所发明的技术比起当时其他方法使用了较不具毒性的材料。主要是先进行PCR,利用DNA引子和DNA聚合酶使DNA链得以展开复制,再利用双去氧核苷酸(dideoxynucleotides)来终止DNA链的合成。实验会使不同序列的DNA带有不同长度,使其得以经由电泳来做分析。
  这项研究后来成为人类基因组计划等研究得以展开的关键之一,并使桑格于1980年再度获得诺贝尔化学奖,与桑格合作研究的沃特·吉尔伯特,以及另一团队的保罗·伯格(Paul Berg)也一同获奖。第二座诺贝尔奖使他成为继玛莉·居礼、莱纳斯·鲍林,以及约翰·巴丁之后的第四位两度获奖者。到了1979年,桑格又与吉尔伯特和伯格一同获得哥伦比亚大学的路易莎·格罗斯·霍维茨奖(Louisa Gross Horwitz Prize)。 

近年影响

  桑格于1982年退休,英国的维康信托基金会(Wellcome Trust)和医学研究理事会(Medical Research Council),于1993年成立了桑格中心(Sanger Centre),这座研究机构现在称为桑格研究院(Sanger Institute),地点位于英国剑桥,是世界上进行基因组研究的主要机构之一。2007年,维康信托提供英国生物化学学会(British Biochemical Society)一项补助,使其为桑格从1989年以后的实验研究纪录进行建档及保存。  

其他名誉及头衔

  1954年成为皇家学会院士(FRS)。
  1963年获得英帝国司令勋章(CBE)。
  1981年获得名誉勋位(CH)。
  1986年获得功绩勋章(OM)。