Ada Yonath: Iisraeli keemik

Yonath (heebrea keeles עדה יונת; sündinud 22. juunil 1939) on Iisraelist pärit teadlane. Tema erialad on biofüüsika, biokeemia ja molekulaarbioloogia. Yonath on tuntud ribosoomi struktuuri visualiseerimise ja kristallograafias uute tehnikate väljatöötamise eest.

Ada Yonath
Ada Yonath külastamas Teadusajaloo Instituuti Philadelphias 2013. aastal
Sündinud	Ada Lifshitz 22. juuni 1939 (84-aastane) Jeruusalemm, Iisrael
Elukoht	Jeruusalemm, Iisrael
Kodakondsus	Iisrael
Haridus	Tichon Hadashi keskkool
Alma mater	Jeruusalemma Heebrea Ülikool (BA), (MSc) Weizmanni teadusinstituut (PhD)
Lapsed	Hagit Yonath
Teadlaskarjäär
Tegevusalad	biokeemia biofüüsika molekulaarbioloogia kristallograafia
Tuntumad tööd	krüo-biokristallograafia
Doktoritöö juhendaja	Wolfie Traub
Tunnustus	Harvey auhind (2002) Nobeli keemiaauhind (2009)

Ribosoomi talitluse ja struktuuri uurimise eest pälvis Yonath 2009. aastal Nobeli keemiaauhinna. Auhinda jagas USA teadlaste Venkatraman Ramakrishnani ja Thomas A. Steitziga. Ta on esimene naine Iisraelist, kes on pälvinud Nobeli auhinna ning ühtlasi esimene naine Lähis-Idast, kes on saanud Nobeli auhinna reaalteadustes.

Ta on Helen ja Milton A. Kimmelmani biomolekulaarse struktuuri ja assamblee keskuse direktor; keskus kuulub Weizmanni teadusinstituudi alluvusse.

Ada Lifshitz sündis 22. juunil 1939 Jeruusalemmas Guela kvartalis. Tema vanemad olid Poolas sündinud sionistid, kes immigreerusid Palestiinasse 1933. aastal. Isa, Hillel Lifshitz, oli rabi nagu tema isa ja vanaisa, kes pidas toidupoodi nende naabruskonnas. Ema, Esther Lifshitz, aitas oma abikaasat poega ning kasvatas Adat ja tema õde Nuritit. Pere jagas neljatoalist korterit veel kahe perega.

Yonath’i lasteaiaõpetaja nägi temas potentsiaali teiste ainete õppimiseks peale majapidamise. Õpetaja andis talle lisatunde peale kooli, sest paremad õppeasutused olid teistes piirkondades ning transport sinna oli liiga ohtlik. Lapsepõlves oli tema inspiratsiooniks Marie Curie.

Hilleli tervis halvenes Palestiinasse kolimisel kliimamuutuse tõttu ning suri 42-aastaselt 1950. aastal. Pere sattus rahalistesse raskustesse, seetõttu pidi Yonath palju kodus abistama ning raha teenima. Lisaks majapidamistöödele ja lapsehoidmisele andis ta koolitusi noorematele lastele. Esther kolis lastega Tel Avivi, et olla oma õdede läheduses.

Yonath õppis Tichoni Hadashi keskkoolis, mis oli riigi kõige kallim kool. Terve kooliaja vältel jätkas ta tööl käimist. Keemialabori puhastamise eest sai ta sooritada laboris eksperimente. Yonath ei olnud rahul kooli õppekavaga, sest soovis alati rohkem õppida. Seetõttu täiendaski enda teadmisi kooli raamatukogus.

Yonath läbis kohustusliku ajateenistuse meditsiiniüksuses.

 

 

Yonath astus 1959. aastal Jeruusalemma Heebrea Ülikooli ja hakkas õppima keemiat. Teiseks õppeaastaks otsustas, et teda huvitavad eeskätt biofüüsika ja -keemia, kuid õppekava käsitles biokeemiat vähe. Bakalaureuseõppe keemias lõpetas 1962. aastal. Magistrikraadi biokeemias sai samas ülikoolis, lõpetades 1964. aastal.

Doktoriõppes oli ta Rehovotis paiknevas Weizmanni instituudis röntgenkristallograafia erialal. Yonath kaalus proteiini uurimist röntgenkristallograafia abil, kuid sel ajal oli see tehnika veel algusfaasis. Professor Wolfie Traub soovitas seetõttu kiudude uurimist röntgenkristallograafiaga. Yonath õppis selle meetodiga kollageeni struktuuri. Koostööd tegi Efraim Katziri ja tema rühmaga, kelle tööks oli proovide ettevalmistamine. 1968. aastal tegi lõputöö sellel teemal ning tema juhendajaks oli Wolfie Traub.

Järeldoktorina oli Yonath Melloni instituudis 1969. aastal Pittsburghis. Seal keskendus ta lihaste uurimisele. Järeldoktorantuuri jätkas Massachusettsi Tehnoloogiainstituudis 1970. aastal. Selle ajal õppis tegema proteiini kolmedimensioonilist analüüsi röntgenkristallograafia abil koos F. Albert Cottoni rühmaga. See tähendas suurt pööret Yonathi akadeemilises karjääris. Abiks olid head suhted William Lipscombiga Harvardi Ülikoolist, kes oli 1976. aasta Nobeli keemiaauhinna laureaat. Yonath oli kaalunud Lipscombi juurde tööle tulekut juba kollageenide uurimise ajal, kuid seda ei juhtunud.

 

1970. aastal naasis ta Weizmanni Instituuti, kus asutas kristallograafia laboratooriumi, mis oli ligi kümme aastat Iisraeli ainus. Algas tema koostöö professor Michel Raveliga ja ka Paul Sigleriga, kes tuli Iisraeli pooleteiseks aastaks. Neil olid head suhted Chicago rühmaga ning Yonath veetis hiljem seal oma akadeemilise puhkuse. Läks pool kümnendit enne, kui tulemusi hakati tootma. Sel perioodil avaldasid teadustöid lihtsatel struktuuridel nagu trikliiniline lüsosoom. Yonath oli külalisprofessor Chicago Ülikooli endises biokeemia ja teoreetilise keemia osakonnas 1977–1978. Üritasid kasvatada vajalikke kristalle, aga ei õnnestunud. Sellel aastal kohtus ta Kanadas professori H. G. Wittmanniga Max Plancki Instituudist. Nad diskuteerisid ribosoomi teemadel, Wittmann oli huvitatud koostööst ning hiljem Yonath läkski Berliini.

Berliini Max Plancki Instituuti jõudis ta 1979. aasta novembris. Ta oli seal rühmajuht koos Heinz-Günter Wittmanniga. Yonath tegi ettepaneku proovida ribosoomi kristalliseerimist, kohapealsed teadlased olid toetavad. Kahe kuu pärast naasis ta Iisraeli. Pärast kolme-nelja kuud olid neil mikrokristallid, mis andsid nõrku, kuid lubavaid mustreid. Neli aastat läks, et saada normaalne difraktsiooni muster. 1980. aastal tuli välja nende teadustöö sellel teemal. 1986–2004 oli ta uurimisrühma juht Max Plancki Instituudis DESYis Hamburgis. Paralleelselt tegi ta teadustööd Weizmanni Teadusinstituudis. Yonathi enda sõnade kohaselt oli see raske ja aeganõudev, kuid vajalik, sest Hamburgis sai võtta mõõtusid, mida lihtsalt ei olnud võimalik teha Iisraelis.

Ribosoom

 

1980. aastatel arvati, et teati kõike ribosoomist, mida on võimalik õppida. Kõik teadsid, mida ribosoomid tegid, aga keegi ei teadnud kuidas. Teoretiseeriti, et see on võimatu ribosoomide suuruse ja dünaamilisuse tõttu. Yonath uskus teisiti.

Tema arvates oli ribosoomide kiire lagunemine, mis võib omakorda põhjustada struktuurilisi muutusi, peamiseks põhjuseks, miks nendest ei saanud kristalli teha. Juhtus lugema artiklit jääkarude taliuinakust. Suur osa nende ribosoomidest on aktiivsed stressirohketes olukordades (taliuinak). Seetõttu otsis ribosoome, mis oleksid väga robustsed ning tulevad ekstreemsetest keskkondadest nagu Surnumerelt. Edasi otsis protseduure, mis pikendaks nende rakendatavust.

Ribosoomi uurimisel töötas Yonath välja uudse krüobiokristallograafia menetluse, kus kristall pannakse ekstreemselt madalatesse temperatuuridesse, −185 kraadi, et minimerida kristallilise struktuuri lagunemist röntgenikiire all. Seda tehnikat kasutatakse nüüd laboratooriumites üle maailma. Tänu abivahendite arengule oli võimalik teha esimene elektroontiheduse kaart ribosoomi väikesest alajaotusest. 2000. ja 2001. aastal avaldas esimesed teadustööd kolmemõõtmelistest bakteriaalsete ribosoomide alljaotuste struktuuridest.

2009. aastal pälvis ta Nobeli keemiaauhinna ribosoomide struktuuride kaardistamise eest.

Akadeemilised ametikohad kodumaal

• 1970–1974 – teadlane, keemia osakond, Weizmanni Teadusinstituut
• 1971–1977 – konsultant Avatud Ülikoolis ja lektor Tel Avivi ja Ben-Guriyyoni Ülikoolides
• 1974–1983 – vanemteadur, struktuurikeemia osakond, Weizmanni Teadusinstituut
• 1984–1988 – abiprofessor, struktuurikeemia osakond, Weizmanni Teadusinstituut
• 1988 ja edasi – professor, struktuuribioloogia osakond, Weizmanni Teadusinstituut
• 1988 ja edasi – Mazari Keskuse Struktuuribioloogia osakonna direktor, Weizmanni Teadusinstituut
• 1989 ja edasi – Kimmelmani Biomolekulaarse Ettevalmistuse Keskuse direktor, Weizmanni Teadusinstituut
• 1989 ja edasi – Martin A. Kimmelmani eesistuja, Weizmanni Teadusinstituut
• 1989–1990 – struktuurikeemia osakonna juhataja, Weizmanni Teadusinstituut
• 1992–1994 – struktuuribioloogia osakonna juhataja, Weizmanni Teadusinstituut

Akadeemilised ametikohad välismaal

• 1974 – külalisteadlane, Hambaravi Kool, Alabama Ülikool (USA)
• 1977–1978 – külalisteadlane, biofüüsika osakond, Chicago Ülikool (USA)
• 1978 – külalisprofessor, Valdivia Ülikool (Tšiili)
• 1979–1983 – külastav professor, Max Plancki Molekulaarse Geneetika Instituut (Berliin, Saksamaa)
• 1986–2004 – uurimisrühma juht, Max Plancki Instituut (Hamburg, Saksamaa)

Yonath oli abielus. Tema tütar Hagit Yonath on lektor ja töötab arstina Sheba meditsiinikeskuses. Yonath peab oma suurimaks saavutuseks ribosoomide olemuse seletamist lapselapse lasteaiarühmas. Dr Rauchama Marton, kes tegeleb okupatsioonivastase aktivismiga, on Yonathi nõbu.

Yonath kasvas üles usklikus naabruskonnas koos usklike vanematega, kuid pole ise kunagi usklik olnud. Esther, Yonathi ema, taganes ka usust.

• 1974 – Somekh Zacksi auhind väljapaistava saavutuse eest biokeemias
• 1990 – Kolthofi auhind suurepärase uuringu eest keemias (Haifa)
• 2000 – Kilby Rahvusvaheline auhind (USA)
• 2002 – Iisraeli auhind
• 2002 – Harvey auhind
• 2004 – Massry auhind
• 2004 – Paul Karreri kuldmedal
• 2005 – Louisa Gross Horwitzi auhind
• 2006 – Wolfi auhind keemias koos George Feheriga
• 2006 – Rothschildi auhind
• 2006 – EMET-i Kunsti, Teaduse ja Kultuuri auhind koos professor Peter Lavie (meditsiin) ja professor Eli Keshetega (bioloogia)
• 2007 – Paul Ehrlichi ja Ludwig Darmstaedteri preemia koos Harry Polleriga
• 2008 – L'Oréal-UNESCO auhind naisteadlastele
• 2008 – Albert Einsteini Maailmaauhind Teaduses
• 2009 – Nobeli keemiaauhind koos Venkatraman Ramakrishnani ja Thomas A. Steitziga
• 2010 – Wilhelm Exneri medal
• 2011 – Marie Curie medal, mis anti Poola Keemia Seltsi poolt
• 2014 – 18. oktoobril nimetati ta paavsti Franciscuse poolt Paavstliku Teaduste Akadeemia liikmeks.
• 2015 – sai De La Salle Ülikooli (Manila, Filipiinid), Joseph Fourier' ülikooli (Grenoble, Prantsusmaa), Lodzi Ülikooli (Lodz, Poola) ja Warwicki Ülikooli (Inglismaal) audoktoriks
• 2018 – sai Carnegie Melloni Ülikooli audoktor
• 2020 – valiti Kuningliku Seltsi välisliikmeks

Ada Yonath on Riikliku Teaduste Akadeemia, Ameerika Kunstide ja Teaduste Akadeemia, Iisraeli Teaduste ja Humanitaarainete Akadeemia, Euroopa Teaduste ja Kunstide Akadeemia ja Euroopa Molekulaarbioloogia Organisatsiooni liige.

• Ada E. Yonathi elulugu Nobeli auhinna kodulehel Nobelprize.org
• Weizmanni Teadusinstituut, Ada E. Yonathi koduleht
• Louisa Gross Horwitzi auhind
• Euroopa Molekulaarbioloogia Organisatsiooni koduleht