Isabella Karle
Isabella Karle 2 Aralık 1921 yılında Amerikada dünyaya geldi.Ailesi Polonya’dan gelen göçmenlerdi ve Karle okula gidene kadar İngilizce konuşmadı. Liseye devam ederken, annesi bir avukat ya da öğretmen olmasını istemesine rağmen, kimya alanında kariyer yapmaya karar verdi. 1941 ve 1942 yıllarında Michigan Üniversitesi’nden fizikokimya derecesi ve yüksek lisans derecesi aldı. Michigan Üniversitesi’nde öğretim görevlisi pozisyonları erkek doktora öğrencileri için ayrılmış olduğu için, Karle, çalışmalarına devam etmeyi kararlaştırdı, ciddi finansal problemlerle karşılaştı. Bununla birlikte, Amerikan Üniversite Kadınları Birliği bünyesindeki bir okulda kalmayı başardı ve 1943 yılında Rackham’lı bir vekil oldu. Doktora derecesini aldı.
Doktora yaptıktan sonra Karle, plutonyum bileşiklerini sentezleyen Manhattan Projesi (atom bombasının inşası için kod adı) üzerinde Chicago Üniversitesi’nde çalıştı. Daha sonra iki yıl boyunca Michigan Üniversitesi’ne kimya eğitmeni olarak görev yaptı. 1942 yılında o zaman kimya öğrencisi olan Jerome Karle ile evlendi. 1946 yılında o ve kocası Donanma Araştırma Laboratuvarı’na katıldı ve burada 1946-1959 yılları arasında fizikçi olarak çalıştı. 1959 yılında, 1990’lı yıllarda tuttuğu bir pozisyon olan X-ışını analiz bölümünün başkanı oldu.
Karle, Deniz Araştırmaları Laboratuvarı’nda çalışmalarına başladığında, kristallerin yapısı hakkında bilgi sınırlıydı. Bilim adamları, kristallerin bazen atomların, iyonların veya moleküllerin bazen tekrarlanan, bazen rastgele desenlerde düzenlendiği katı birimler olduklarını tespit ettiler. Uzaydaki sabit noktaların bu kalıpları veya ağları, aralarında ölçülebilir mesafelere sahiptir. Kimyagerler, gaz molekülleri tarafından elektron veya X ışını kirişlerinin kırınımını inceleyerek gaz moleküllerinin yapısını araştırmış olsalar da, kristal halindeki maddeler dağılmış haldeyken kalıpların veya fazların oluşumu hakkında bilgi kaybedildiğine inanılmaktadır. 1950 yılında Jerome Karle, kimyager Herbert A. Hauptman’ın işbirliğiyle teorik olarak ışık atomu kristallerindeki faz problemini çözecek bir matematik denklemi formüle etti. Pratik problemleri çözen ve kristalin yapıların kırılmış görüntülerini fotoğraflayan kırınım makinesini tasarlayan ve inşa eden Isabella Karle idi.
Karle, yapısal formülleri , elektron ve X ışını kırınımını kullanarak kristal yapıların yapısını araştırırken önemli bir keşif yaptı. Kalan değerleri değerlendirecek faz değerlerinden sadece birkaçı (üçten beşe kadar) yeterli olduğunu bulmuştu. Daha sonra bu başlangıç değerlerini ve sayısal değerlendirmeleri temsil etmek için semboller kullandı. Bir kristal içindeki atomların yerini belirleme işlemi, yüksek hızlı bilgisayarlarda işlende. Sonunda, karmaşık biyolojik molekülleri, daha önce analiz etmek yıllar alacakken bir iki gün içinde analiz etmek mümkün oldu. Kristal yapısını çözmek için hızlı ve doğrudan yöntem kimya, biyokimya, biyoloji ve tıp konularında yankı uyandırdı ve Karle kendini bir çok alanda uygulamaları çözmeye aktif kaldı.
Karle, kristaller ve moleküllerin yapısını tanımlamanın yanı sıra, doğal ürünler ve biyolojik olarak aktif maddelerin konformasyonunu araştırdı. Bir kristalograf, nadir bulunan ve pahalı kimyasalların kimyasal bileşimini belirledikten sonra, bilim adamları aynı amaca hizmet eden ucuz ikame edicileri sentezleyebilirler. Karle solucanları, termitleri ve diğer zararlıları kovan bir kimyasalın yapısını belirleyen ve nadir bulunan bir Panama ahşabında doğal olarak bulunan bir ekibe yön verdi. Ekip doğal kimyasalları taklit eden ve zararlı bir itici olarak eşit derecede etkili sentetik bir kimyasal üretmeyi başardı. Başka bir kaynaga göre, Karle kurbağa zehrini okudu. Tropik Amerikan kurbağalarının saflaştıran güçlü toksinlerinin son derece küçük miktarlarını kullanarak, Karle’ın başkanlığını yaptığı ekip, stereokonfigurasyonlar olarak adlandırılan üç boyutlu modeller kurdu; toksinlerin çoğunun ve bu zehirlerin her birinin kimyasal bağlantılarını gösterdi. Toksinlerin ucuz ikame maddeleri tıpta büyük önem taşıyordu. Zehir, sinir uyarılarını bloke etme etkisine sahiptir ve sinir iletimlerini inceleyen tıp bilimcileri için yararlıdır. Karle, radyasyonun genetik bilginin taşıyıcısı olan deoksiribonükleik asit (DNA) üzerine etkisini araştırdı. DNA’daki amino asitler ve nükleik asitlerin yapısal formüllerinin radyasyona maruz bırakıldığında nasıl değiştirilebileceğini gösterdi. Yapısal analizle ilgili yaptığı araştırmalar, peptit bağlarının veya amino asitlerin kombinasyonlarının düzenlenmesini de sağladı. Zehir, sinir uyarılarını bloke etme etkisine sahiptir ve sinir iletimlerini inceleyen tıp bilimcileri için yararlıdır. Karle, radyasyonun genetik bilginin taşıyıcısı olan deoksiribonükleik asit (DNA) üzerine etkisini araştırdı. DNA’daki amino asitler ve nükleik asitlerin konfigürasyonlarının yapısal formüllerinin radyasyona maruz bırakıldığında nasıl değiştirilebileceğini gösterdi. Yapısal analizle ilgili yaptığı araştırmalar, peptit bağlarının veya amino asitlerin kombinasyonlarının düzenlenmesini de sağlamıştır. Zehir, sinir uyarılarını bloke etme etkisine sahiptir ve sinir iletimlerini inceleyen tıp bilimcileri için yararlıdır. Karle, radyasyonun genetik bilginin taşıyıcısı olan deoksiribonükleik asit (DNA) üzerine etkisini araştırdı. DNA’daki amino asitler ve nükleik asitlerin yapısal formüllerinin radyasyona maruz bırakıldığında nasıl değiştirilebileceğini gösterdi. Yapısal analizle ilgili yaptığı araştırmalar, peptit bağlarının veya amino asitlerin kombinasyonlarının düzenlenmesini de sağlamıştır.
Karle, Ulusal Bilim Akademisi Kristalografisi Ulusal Komitesi üyesi ve Ulusal Araştırma Konseyi (1974-1977) gibi çeşitli eşzamanlı pozisyonlarda bulunmuştur. Uzun süredir Amerikan Kristalografi Derneği üyesi olarak 1976 yılında başkanlık yapmıştır. 1978 yılında Ulusal Bilim Akademisine seçilmiştir. 1982-1990 yılları arasında Massachusetts Institute of Technology’de çalışmıştır.
Karle, 1965 yılında Donanma Biriminin Üstün Sivil Hizmet Ödülü, 1970’de Hildebrand Ödülü ve 1976’da Amerikan Kimya Topluluğu’nun Garvan Ödülü gibi çok sayıda ödül aldı. Bir çok fahri doktorasını aldı. En son yaptığı ödüller, İsveç Bilim Akademisi’nden 1988’de Gregori Aminoff Ödülü, Hollanda’da Utrecht Üniversitesi’nden Bijvoet Madalyası ve 1995 yılında Ulusal Bilim Madalyası, Amerika Birleşik Devletleri’nin en yüksek bilimsel ödülü . 250’den fazla bilimsel makale yazmıştır.
Karles’in üç kızı vardır Louise Isabella, Jean Marianne ve Madeline Diane. Her üçü de ebeveynleri gibi bilimadamı oldu. ABD Donanma Laboratuvarı’nın Yapısı ve Maddesi Laboratuvarında baş bilim adamı olan Jerome Karle, moleküllerin üç boyutlu yapısını belirlemek için matematiksel bir yöntem geliştirmek için 1985’te Kimya Nobel Ödülü’nü aldı.
