Marshall Warren Nirenberg (Nova Iorque, 10 de abril de 1927 — Nova Iorque, 15 de janeiro de 2010) foi um bioquímico estadunidense.
Foi agraciado, juntamente com Har Khorana e Robert Holley, com o Nobel de Fisiologia ou Medicina de 1968, por terem decifrado a primeira sequência de nucleotídeos de DNA, que sintetizam a fenilalanina.
Foi casado com a brasileira Perola Zaltzman, bioquímica da UFRJ, que morreu em 2001.
Em 1958, experimentos e análises como o experimento Avery-MacLeod-McCarty, o experimento Hershey-Chase, a estrutura Watson-Crick e o experimento Meselson-Stahl mostraram que o DNA é a molécula da informação genética. Não se sabia, porém, como o DNA direcionava a expressão de proteínas, ou qual o papel do RNA nesses processos. Nirenberg se uniu a Heinrich Matthaei no National Institutes of Health para responder a essas perguntas. Eles produziram RNA composto apenas de uracila, um nucleotídeo que só ocorre no RNA. Eles então adicionaram este RNA sintético de poliuracila a um extrato livre de células de Escherichia coli que continha DNA, RNA, ribossomos e outras máquinas celulares para a síntese de proteínas. Eles adicionaram DNase, que separa o DNA, de modo que nenhuma proteína adicional seria produzida além da de seu RNA sintético. Eles então adicionaram 1 aminoácido marcado radioativamente, os blocos de construção das proteínas, e 19 aminoácidos não marcados ao extrato, variando o aminoácido marcado em cada amostra. Apenas no extrato contendo a fenilalanina marcada radioativamente, a proteína resultante também era radioativa. Isso implicava que o código genético para fenilalanina no RNA consistia em uma repetição de bases de uracila. Na verdade, como sabemos agora, é UUU (três bases de uracila em uma fileira). Este foi o primeiro passo para decifrar os códons do código genético e a primeira demonstração do RNA mensageiro (veja o experimento de Nirenberg e Matthaei).
Em agosto de 1961, no Congresso Internacional de Bioquímica em Moscou, Nirenberg apresentou um artigo a um pequeno grupo de cientistas. Francis Crick convenceu os líderes da conferência a convidar Nirenberg para repetir sua atuação no dia seguinte para um publico muito maior. Falando antes do congresso reunido de mais de mil pessoas, Nirenberg eletrificou a comunidade científica. Ele rapidamente recebeu grande atenção científica para esses experimentos. Em poucos anos, sua equipe de pesquisa realizou experimentos semelhantes e descobriu que as repetições de três bases de adenosina (AAA) produziam o aminoácido lisina e as repetições de citosina (CCC) produziam prolina. A próxima descoberta veio quando Philip Leder, um pesquisador de pós-doutorado no laboratório de Nirenberg, desenvolveu um método para determinar o código genético em pedaços de tRNA (veja o experimento de Nirenberg e Leder). Isso acelerou muito a atribuição de códons de três bases aos aminoácidos, de modo que 50 códons foram identificados dessa maneira. Os experimentos de Khorana confirmaram esses resultados e completaram a tradução do código genético.
O período entre 1961 e 1962 é frequentemente referido como a "corrida da codificação" por causa da competição entre os laboratórios de Nirenberg no NIH e o ganhador do Nobel Severo Ochoa na Escola de Medicina da Universidade de Nova York, que tinha uma equipe enorme. Diante da possibilidade de ajudar o primeiro cientista do NIH a ganhar um prêmio Nobel, muitos cientistas do NIH colocaram de lado seu próprio trabalho para ajudar Nirenberg a decifrar os códons do mRNA para aminoácidos. O Dr. DeWitt Stetten Jr., diretor do Instituto Nacional de Artrite e Doenças Metabólicas, chamou esse período de colaboração de "o melhor momento do NIH".
A pesquisa posterior de Nirenberg se concentrou em neurociência, desenvolvimento neural e os genes homeobox.
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