Salvador Luria

1.1. Childhood and Education

Luria dilahirkan dengan nama Salvatore Edoardo Luria pada 13 Ogos 1912, di Turin, Itali. Beliau berasal dari keluarga Yahudi Sephardi Itali yang berpengaruh. Ibu bapanya ialah Davide dan Ester (Sacerdote) Luria. Beliau melanjutkan pelajaran di sekolah perubatan di Universiti Turin, menamatkan pengajian pada tahun 1935. Semasa di sana, beliau belajar di bawah Giuseppe Levi dan bertemu dua lagi penerima Hadiah Nobel pada masa hadapan, iaitu Rita Levi-Montalcini dan Renato Dulbecco. Sistem pendidikan tinggi Itali pada masa itu tidak menyediakan ijazah sarjana atau PhD, tetapi ia sangat selektif.

Dari tahun 1936 hingga 1937, Luria berkhidmat sebagai pegawai perubatan dalam tentera Itali, memenuhi tempoh perkhidmatan yang diwajibkan. Selepas itu, beliau mengikuti kelas radiologi di Universiti Rom. Di sinilah beliau mula diperkenalkan kepada teori Max Delbrück mengenai gen sebagai molekul, yang mendorongnya untuk merumuskan kaedah bagi menguji teori genetik menggunakan bakteriofag, iaitu virus yang menjangkiti bakteria.

1.2. European Activities and Emigration

Pada tahun 1938, Luria menerima biasiswa untuk melanjutkan pengajian di Amerika Syarikat, dengan niat untuk bekerja bersama Delbrück. Walau bagaimanapun, tidak lama selepas beliau menerima anugerah tersebut, rejim fasis Benito Mussolini di Itali mengharamkan orang Yahudi daripada menerima biasiswa penyelidikan akademik. Tanpa sumber pembiayaan untuk meneruskan kerja di Amerika Syarikat atau Itali, Luria meninggalkan tanah airnya dan berpindah ke Paris, Perancis pada tahun 1938.

Apabila tentera Nazi Jerman menyerang Perancis pada tahun 1940, Luria terpaksa melarikan diri dengan basikal ke Marseille, di mana beliau berjaya mendapatkan visa imigresen untuk ke Amerika Syarikat. Beliau tiba di New York City pada 12 September 1940, dan tidak lama kemudian menukar nama pertama dan tengahnya kepada Salvador Edward. Dengan bantuan ahli fizik Enrico Fermi, yang dikenalinya dari zaman di Universiti Rom, Luria menerima biasiswa Rockefeller Foundation di Universiti Columbia.

2.1. Pioneer in Phage Research

Setelah tiba di Amerika Syarikat, Luria segera bertemu dengan Max Delbrück dan Alfred Hershey, dan mereka mula berkolaborasi dalam eksperimen di Cold Spring Harbor Laboratory serta di makmal Delbrück di Universiti Vanderbilt. Tujuan utama penyelidikan mereka adalah untuk memahami sifat fizikal gen. Untuk mencapai matlamat ini, mereka menggunakan virus bakteria, yang dikenali sebagai bakteriofag atau ringkasnya "fag". Fag dianggap sebagai "makhluk" paling ringkas yang memiliki gen, setara dengan atom hidrogen dalam biologi.

2.2. The Luria-Delbrück Experiment

Eksperimen terkenal Luria bersama Delbrück pada tahun 1943, yang dikenali sebagai Eksperimen Luria-Delbrück, secara statistik menunjukkan bahawa pewarisan dalam bakteria mengikut prinsip Darwinian dan bukannya Lamarckian. Eksperimen ini membuktikan bahawa mutasi bakteria berlaku secara rawak dan bakteria mutan boleh memperoleh rintangan terhadap virus walaupun tanpa kehadiran virus tersebut. Idea bahawa pemilihan semula jadi mempengaruhi bakteria mempunyai implikasi yang mendalam; sebagai contoh, ia menjelaskan bagaimana bakteria mengembangkan rintangan antibiotik.

2.3. Luria-Latarjet Effect and Restriction Enzymes

Pada tahun 1947, Luria dan Latarjet menerbitkan analisis kuantitatif mengenai kesan sinaran ultraungu terhadap penggandaan bakteriofag semasa pertumbuhan intraselular. Mereka mendapati peningkatan rintangan bakteriofag terhadap sinaran ultraungu pada awal jangkitan, diikuti dengan penurunan. Pada masa itu, corak ini, yang dikenali sebagai kesan Luria-Latarjet, diterbitkan tanpa banyak pengetahuan tentang peranan utama DNA dalam biologi. Kerja-kerja seterusnya kemudian membuktikan bahawa pelbagai laluan pembaikan DNA khusus, yang dikodkan oleh bakteriofag yang menjangkiti, menyumbang kepada peningkatan rintangan UV pada awal jangkitan.

Pada tahun 1950, Luria berpindah ke Universiti Illinois Urbana-Champaign. Pada awal tahun 1950-an, Luria dan Giuseppe Bertani membuat penemuan penting mengenai fenomena sekatan dan modifikasi yang dikawal oleh perumah bagi virus bakteria. Mereka mendapati bahawa kultur E. coli boleh mengurangkan penghasilan fag yang ditumbuhkan dalam strain lain; namun, setelah fag tersebut stabil dalam strain itu, keupayaan mereka untuk tumbuh dalam strain lain juga menjadi terhad. Penyelidik lain kemudiannya mendapati bahawa bakteria menghasilkan enzim yang memotong DNA virus pada jujukan tertentu, tetapi tidak memotong DNA bakteria itu sendiri, yang dilindungi oleh metilasi DNA. Enzim-enzim ini kemudian dikenali sebagai enzim sekatan dan telah berkembang menjadi salah satu alat molekul utama dalam biologi molekul.

2.4. Later Research: Cell Membranes and Bacteriocins

Pada tahun 1959, Luria menjadi ketua Jabatan Mikrobiologi di Massachusetts Institute of Technology (MIT). Di MIT, beliau mengalihkan fokus penyelidikannya daripada fag kepada membran sel dan bakteriosin. Semasa cuti sabatikal pada tahun 1963 untuk belajar di Institut Pasteur di Paris, beliau mendapati bahawa bakteriosin mengganggu fungsi membran sel. Sekembalinya ke MIT, makmalnya mendapati bahawa bakteriosin mencapai gangguan ini dengan membentuk lubang pada membran sel, membenarkan ion mengalir melaluinya dan memusnahkan kecerunan elektrokimia sel. Pada tahun 1972, beliau menjadi ketua Pusat Penyelidikan Kanser di MIT.

2.5. Mentorship and Students

Salvador Luria memainkan peranan penting sebagai mentor kepada ramai saintis muda yang kemudiannya menjadi tokoh terkemuka dalam bidang biologi. Pelajar siswazah pertamanya di Universiti Indiana ialah James D. Watson, yang kemudiannya terkenal kerana menemui struktur DNA bersama Francis Crick. Di Pusat Penyelidikan Kanser MIT, jabatan yang diasaskan oleh Luria melahirkan beberapa saintis yang kemudiannya memenangi Hadiah Nobel, termasuk David Baltimore, Susumu Tonegawa, Phillip Allen Sharp, dan H. Robert Horvitz. Peranan beliau sebagai pendidik dan pembimbing telah meninggalkan kesan yang berkekalan dalam komuniti saintifik.

3.1. Nobel Prize in Physiology or Medicine

Pada tahun 1969, Salvador Luria dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan bersama Max Delbrück dan Alfred Hershey. Anugerah ini diberikan sebagai pengiktirafan atas penemuan mereka mengenai mekanisme replikasi dan struktur genetik virus, yang merupakan asas penting dalam bidang biologi molekul.

3.2. Other Major Awards and Memberships

Selain Hadiah Nobel, Luria menerima beberapa anugerah dan pengiktirafan lain sepanjang kerjayanya:

• Beliau dipilih sebagai ahli American Academy of Arts and Sciences pada tahun 1959.
• Beliau dilantik sebagai ahli National Academy of Sciences pada tahun 1960.
• Pada tahun 1964, beliau dipilih sebagai ahli American Philosophical Society.
• Dari tahun 1968 hingga 1969, beliau berkhidmat sebagai presiden American Society for Microbiology.
• Pada tahun 1969, beliau dianugerahkan Louisa Gross Horwitz Prize dari Universiti Columbia bersama Max Delbrück.
• Di Amerika Syarikat, beliau memenangi National Book Award dalam kategori Sains pada tahun 1974 untuk buku sains popularnya, Life: the Unfinished Experiment.
• Beliau menerima National Medal of Science pada tahun 1991.

7.1. Scientific Impact

Kerja perintis Luria dalam penyelidikan fag, terutamanya Eksperimen Luria-Delbrück yang membuktikan mutasi bakteria adalah rawak, telah mengubah pemahaman asas tentang genetik dan evolusi mikroorganisma. Penemuan beliau mengenai fenomena sekatan dan modifikasi yang dikawal oleh perumah, yang kemudiannya membawa kepada pengenalpastian enzim sekatan, adalah sangat penting. Enzim sekatan telah menjadi alat yang tidak ternilai dalam biologi molekul dan kejuruteraan genetik, membolehkan manipulasi DNA yang tepat dan membuka jalan kepada teknologi DNA rekombinan. Kaedah penyelidikan dan penemuan Luria secara keseluruhan telah membentuk perkembangan sains hayat moden dan terus menjadi asas bagi banyak penyelidikan biologi kontemporari.

7.2. Mentoring Future Scientists

Peranan Luria sebagai pendidik dan mentor adalah sama penting dengan sumbangan saintifiknya. Beliau membimbing ramai saintis muda yang kemudiannya menjadi tokoh terkemuka dalam bidang masing-masing. Antara pelajarnya yang paling terkenal ialah James D. Watson, yang bersama Francis Crick, menemui struktur DNA. Di Massachusetts Institute of Technology (MIT), Luria membina sebuah jabatan penyelidikan kanser yang cemerlang yang melahirkan beberapa penerima Hadiah Nobel pada masa hadapan, termasuk David Baltimore, Susumu Tonegawa, Phillip Allen Sharp, dan H. Robert Horvitz. Keupayaan beliau untuk mengenal pasti dan memupuk bakat saintifik telah memastikan legasi beliau berterusan melalui kerja-kerja generasi saintis yang beliau latih.