Гопаласамудрам Нараянан Рамачандран , или ГН Рамачандран , FSR (8 октября 1922 г. – 7 апреля 2001 г.) [1] был индийским физиком , известным своей работой, которая привела к созданию им графика Рамачандрана для понимания структуры пептидов . Он был первым, кто предложил модель тройной спирали для структуры коллагена . [1] Впоследствии он внес другие важные вклады в биологию и физику .
Рамачандран родился в городе Эрнакулам , Королевство Кочин , Индия, в тамильской семье. [2] Он получил степень бакалавра наук по физике в колледже Святого Иосифа в Тиручирапалли в 1939 году. [3] [4] Он присоединился к Индийскому институту науки в Бангалоре в 1942 году на факультете электротехники. Быстро осознав свой интерес к физике, он перешел на физический факультет, чтобы завершить свою магистерскую и докторскую диссертацию под руководством лауреата Нобелевской премии сэра К. В. Рамана . В 1942 году он получил степень магистра физики в Мадрасском университете , представив диссертацию в Бангалоре (в то время он не посещал ни один колледж Мадраса). Впоследствии он получил степень доктора наук в 1947 году . [5] Здесь он в основном изучал физику кристаллов и кристаллооптику . Во время учебы он создал фокусирующее рентгеновское зеркало для рентгеновского микроскопа . Полученная область топографии кристаллов широко используется в исследованиях, связанных с ростом кристаллов и реакционной способностью твердого тела .
Затем Рамачандран провел два года (1947–1949) в Кавендишской лаборатории в Кембридже [1] , где он получил докторскую степень за «исследования диффузного рассеяния рентгеновских лучей и его применение для определения упругих констант» под руководством профессора Уильяма Альфреда Вустера, широко известного как У. А. Вустер, ведущего эксперта по кристаллографии в мире.
После получения докторской степени он вернулся в Индийский институт науки в Бангалоре , Индия , в 1949 году в качестве доцента физики. [4] В 1952 году он перешел в Мадрасский университет в качестве профессора и заведующего кафедрой физики, где продолжил свою работу по физике кристаллов. [4] Однако его интерес переместился в сторону структуры биологических макромолекул . Используя рентгеновскую дифракцию, Рамачандран вместе с Гопинатом Карта предложили и опубликовали тройную спиральную структуру коллагена в 1954 году в журнале Nature , привлекая всемирное научное внимание к «группе Мадраса». [6]
В Мадрасском университете профессор Рамачандран был любимцем известного вице-канцлера и прославленного доктора и ученого-медика сэра Аркота Лакшманасвами Мудальяра. Желая заняться проблемами на более фундаментальном уровне, Рамачандран решил использовать эту информацию для изучения различных известных тогда конформаций полипептидов , а также разработать хорошую «линейку», которую можно было бы использовать для изучения и оценки любой структуры в целом, но пептидов в частности. Результат, полученный в результате этих расчетов в 1962 году, — теперь широко известный как график Рамачандрана — был опубликован в журнале «Journal of Molecular Biology» в 1963 году и стал важным инструментом в области конформации белков . [7] Когда он был впервые рассчитан, кристаллические структуры едва ли были получены для любого белка. Начиная с середины 1960-х годов Рамачандран изучал множество тем, связанных с конформацией пептидов, включая типы β-поворотов, конформацию остатков пролила, цис-пептидные единицы, возникновение и необходимость непланарности пептидов, константы связи ЯМР , пептиды, содержащие остатки L и D, и многое другое.
В 1968 году он был удостоен престижной стипендии имени Джавархарлала Неру за исследования конформации белков и полипептидов ; он был одним из первых ее получателей. [8] Рамачандрану можно отдать должное за объединение в одну область молекулярной биофизики тогда разрозненных областей рентгеновской кристаллографии , синтеза пептидов , ЯМР и других оптических исследований, а также физико-химических экспериментов. В 1970 году он основал Отделение молекулярной биофизики в Индийском институте науки , которое позже стало известно как Центр передовых исследований в области биофизики . [1]
Рамачандран и AV Lakshminarayanan разработали алгоритмы свертки-обратной проекции, которые значительно улучшили качество и практичность результатов, получаемых с помощью рентгеновской томографии. По сравнению с ранее используемыми методами, их алгоритмы значительно сократили время компьютерной обработки для реконструкции изображений, а также предоставили более точные в числовом отношении изображения. В результате коммерческие производители рентгеновских томографических сканеров начали создавать системы, способные реконструировать изображения с высоким разрешением, которые были почти фотографически идеальными. В 1971 году они опубликовали свое исследование в PNAS . [9]
В 1981 году Рамачандран стал одним из основателей Всемирного культурного совета . [10]
Известные награды, полученные Рамачандраном, включают премию Шанти Сварупа Бхатнагара по физике в Индии (1961) и стипендию Лондонского королевского общества . В 1999 году Международный союз кристаллографии удостоил его премии Эвальда за «выдающийся вклад в кристаллографию». Он также был номинирован на Нобелевскую премию за свой фундаментальный вклад в структуру и функцию белка.
Рамачандран был опустошен смертью своей жены Раджалакшми в 1998 году, и его здоровье постепенно ухудшалось. В последние несколько лет своей жизни он перенес инсульт и страдал болезнью Паркинсона . [1] Рамачандран умер в 2001 году в возрасте 78 лет.
Ежегодно Совет по научным и промышленным исследованиям (CSIR) награждает «Золотой медалью имени Г. Н. Рамачандрана за выдающиеся достижения в области биологических наук и технологий» в память о нем за его работу в области биологических наук и технологий. [11]