Aaron Klug, kristalografik elektron mikroskopisinin iki boyutlu görüntüyü üç boyutlu görüntü olarak yapılandırmasını sağlayan ve bu çalışması ile Nobel Kimya Ödülü’ne layık görülen kimyager ve biyofizikçi. Çok genç yaşlardan itibaren bilimle ilgilendi. Witwatersrand Üniversitesi’nde lisans derecesini tamamladı ve Cambridge’deki Trinity Koleji’nde doktorasını yaptı. Londra Üniversitesi, Birkbeck Koleji’ndeki John Bernal’in laboratuvarında Rosalind Franklin ile çalışmaya başladı. Bu durum, ona virüslere uzun ömürlü bir ilgi duymasına yol açtı. Klug, protein birimlerinin nasıl oluştuğunu ortaya çıkarmak için sarmal virüsler araştırmaya devam etti, J.D.Bernal ile çocuk felci virüsünü araştırdı ve transfer DNA’sının (deoksiribonükleik asit) yapısını ve işleyişini araştırdı. Kristalografik elektron mikroskobu ve biyolojik açıdan önemli nükleikasit-protein komplekslerinin yapısal aydınlatılması ile birçok prestijli ödül kazandı.
En Önemli Çalışması
Elektron kristalografisi üzerine yaptığı çalışmalardan en iyi bilineni, bir transmisyon elektron mikroskopu (TEM) kullanarak katılardaki atomların düzenlenişini belirlemek için bir yöntemdir. 1978’de yüksek çözünürlüklü elektron mikroskobu (HREM) kullanarak inorganik kristaller üzerine elektron kristalografik çalışmalar yaptı.
Hayatı
Aaron Klug, 11 Ağustos 1926’da Zelva-Litvanya’da Yahudi ebeveyn Lazar ve Bella’nın oğlu olarak dünyaya geldi. Aaron çok küçük yaşlardayken ailesi Güney Afrika’ya taşındı. Durban Lisesi’nde Paul de Kruif tarafından mikrobiyolojiye olan ilgisini etkileyen ‘Microbe Hunters’ adlı bir kitap okudu. Okuldan sonra Witwatersrand Üniversitesi’ne girerek burada lisans derecesi elde etti. Daha sonra Cape Town Üniversitesi’nde yüksek lisans derecesi için eğitim aldı. Parlak bir öğrenci olarak, 1851 Sergisi Kraliyet Komisyonu’ndan 1851 Araştırma Bursu ödülüne layık görüldü. Bu burs temelinde İngiltere’ye taşındı. Cambridge, Koloniler’den veya Dominions’dan herhangi birinin gittiği yerdi ve Cavendish Laboratuarı’nda fizik çalışılırdı. Klug, “protein yapısı” gibi bazı “normal olmayan” X-ışını kristalografisinde çalışmak istedi ancak Perutz ve Kendrew’un çalıştığı MRC birimi doluydu ve Cavendish Profesörü Bragg, Klug’un ilgilendiği alaşımlarda bozulma durumunu araştırırken bir projeyi iptal etmişti. Sonunda kendini D.R. Hartree’nin araştırma öğrencisi olarak buldu. Hartree, Manchester’da hem Bragg hem de James’in meslektaşıydı. Hartree Klug’a ostenit-perpit geçiş yoluyla çelik soğutması konusunda savaş sırasında yaptığı işten kalan teorik bir sorun önerdi ve Klug, bu durumun fiziksel temelini anlamak için metalurji bilgisini oldukça iyi bir düzeye getirdi.
Bununla birlikte, sonuç olarak özel kristalografik bir bakış açısının bulunmadığı ortaya çıktı. Bir faz geçişindeki akışta gizli ısı yayılımı ile yönetilen uygulamaya geçti ve ısı için kısmi diferansiyel denklemleri çözmek için sayısal yöntemler kullanmaya başladı. Bu süreçte bilgisayar kullanımında ve katı hal fiziğinde kendini geliştirdi ve aklında bir konu oluştu: tütün mozaik virüsünün nükleik yapısı ve faz değişimindeki çekirdekleşmeydi.
Doktorasını tamamladıktan sonra Cambridge’de Colloid Science bölümünde Hartree’den kırmızı kan hücresine oksijen girdiğinde eşzamanlı difüzyon ve reaksiyon sorununda kendisine yardım etmesini isteyen F.J. W. Roughton ile birlikte çalışarak bir yıl geçirdi. Çelikteki sorun için geliştirdiği yöntemler burada geçerliydi ve bunları ilginç yeni bir problem üzerinde kullanmakta heyecan duydu. Kantitatif veriler, ince katmanların oksijene veya karbon monoksite maruz bırakıldığı deneylerden geldi. Orada çalıştığı süre boyunca, hemoglobinin, karbondioksit veya oksijenle bilgisayarda simülasyonlarla reaksiyonu için deneysel kinetik eğrileri nasıl analiz edebileceğini ve böylece de hız sabitlerine uyabileceğini gösterdi. Yaptığı bu çalışma ile biyolojiye daha da fazla ilgi duymaya başladı. Biyolojik moleküllerin X-ışını analizinde ciddiyetle çalışmak istediğine karar verdi. 1953’lerin sonunda Londra’daki Birkbeck Koleji’ndeki J.D Bernal’ın bölümünde çalışmak için bir Nuffield bursu elde etti.
Protein ribonükleaz üzerindeki bir projeye katıldı, ancak kısa süre sonra Birkbeck’e daha önce taşınmış ve tütün mozaik virüsü üzerinde çalışmaya başlamış olan Rosalind Franklin’le tanıştı. Onun güzel X-ışını fotoğrafları Klug’u büyülemiştir ve ayrıca Klug, sarmal parametreler rasyonel olmadığında ortaya çıkan yarma açısından görünüşte anormal kavisli katman çizgileri olan bazı resimleri yorumlayabilmişti. Tütün mozaik virüsü çalışmasını alarak çalışmaya başladı ve dört yıl sonra, araştırma öğrencileri olarak katılan Kenneth Holmes ve John Finch ile tütün mozaik virüsü yapısının genel hatlarını çizdiler. Bu çalışma kısmen Donald Caspar’la, daha sonra Yale’de paralel olarak yapıldı ancak 1955-56 yıllarında Donald Caspar Cambridge’deydi bu nedenle uzun yıllar boyunca devam eden bir arkadaşlık kurdu. Francis Crick’le tanıştığı bu süre zarfında sarmal yapılar ile kırınım üzerine birlikte bir yazı yayınladılar.
Rosalind Franklin 1958’de öldü bunun ardından Klug ve arkadaşlarına finansal destek N.I.H tarafından sağlandı. Finch, Holmes ve Klug , küresel virüslere kadar uzanan virüs türleri üzerinde çalışmaya devam ettiler. Kısa süre sonra bir biyokimyager olan Reuben Leberman’ın yanına katıldılar. Peruntas’ın öncülüğünde 1962’de Cambridge’de Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’na taşındılar. Böylece entelektüel ve teknolojik gelişmelerin benzersiz çevresinden yararlanma ve bunları geliştirmeye yardımcı olabilme imkânı buldu. Klug, Cambridge’e geri döndüğü 20 yıl boyunca, lisans öğrencilerinin öğretiminde aktif olarak yer aldı ve araştırma öğrencilerini destekledi.
Ödülleri
- 1981 yılında Columbia Üniversitesi’nden Louisa Gross Horwitz Ödülü’ne layık görüldü.
- Klug, 1982’de Kristalografik elektron mikroskobu alanında yaptığı çalışmalar nedeniyle Kimya’da Nobel Ödülüne layık görüldü.
- 1986’dan 1996’ya kadar Cambridge’de Moleküler Biyoloji Laboratuarı direktörü olarak çalıştı.
- 1988 yılında Ⅱ. Elizabeth tarafından şövalye ilan edildi.
- 1995’den 2000 yılına kadar Kraliyet Cemiyeti Başkanı seçildi. Ayrıca, Scripps Araştırma Enstitüsü Bilim ve Araştırma Kurulu Üyesi, Bilim ve Mühendislik Kampanyası Danışma Konseyi üyesidir.
- 2005 yılında tıp bilimindeki olağanüstü başarıları için Güney Afrika’nın Mapungubwe Birliği Ödülüne layık görüldü.
Kişisel Hayatı
Klug, Cambridge’e gelmeden önce Cape Town’da tanıştığı Liebe Bobrow ile evlenmiştir. Liebe Bobrow, Londra’daki Jooss-Leeder Okulu’nda modern dans eğitimi almış ve daha sonra Cambridge Çağdaş Dans Grubu için bir koreograf ve koordinatör olmuştur. Daha yakın zamanlarda tiyatro yönetmenliği yapmıştır. 1954 ve 1963 yıllarında doğan Adam ve David adında iki oğulları vardır.