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Har Gobind Khorana est né de parents hindous à Raipur, un petit village du Pendjab, qui fait aujourd’hui partie de l’est du Pakistan. La date exacte de sa naissance n’est pas connue ; celle indiquée dans les documents est le 9 janvier 1922. Il est le plus jeune d’une famille composée d’une fille et de quatre fils. Son père était un « patwari », c’est-à-dire un fonctionnaire chargé de la fiscalité agricole dans le système gouvernemental de l’Inde britannique. Bien que pauvre, son père se consacrait à l’éducation de ses enfants et ils étaient pratiquement la seule famille alphabétisée du village habité par une centaine de personnes.
Har Gobind Khorana a fréquenté le lycée D.A.V. à Multan (aujourd’hui Pendjab occidental) ; Ratan Lal, l’un de ses professeurs, l’a beaucoup influencé durant cette période. Plus tard, il a étudié à l’Université du Pendjab à Lahore où il a obtenu un diplôme de M. Sc. Mahan Singh, un grand professeur et un expérimentateur précis, était son superviseur.
Khorana a vécu en Inde jusqu’en 1945, lorsque l’attribution d’une bourse du gouvernement indien lui a permis d’aller en Angleterre et il a étudié pour un doctorat à l’Université de Liverpool. Roger J. S. Beer a supervisé ses recherches et, en outre, s’est occupé de lui avec diligence. Ce fut l’introduction de Khorana à la civilisation et à la culture occidentales.
Khorana a passé une année postdoctorale (1948-1949) à l’Eidgenössische Technische Hochschule de Zurich avec le professeur Vladimir Prelog. L’association avec le professeur Prelog a modelé de façon incommensurable sa pensée et sa philosophie envers la science, le travail et l’effort.
Après une brève période en Inde à l’automne 1949, Khorana est retourné en Angleterre où il a obtenu une bourse pour travailler avec le Dr (maintenant professeur) G. W. Kenner et le professeur (maintenant Lord) A. R. Todd. Il reste à Cambridge de 1950 à 1952. Une fois encore, ce séjour s’est avéré d’une valeur décisive pour Khorana. L’intérêt à la fois pour les protéines et les acides nucléiques a pris racine à cette époque.
Une offre d’emploi en 1952 du Dr Gordon M. Shrum de la Colombie-Britannique (aujourd’hui chancelier de l’Université Simon Fraser, Colombie-Britannique) l’a emmené à Vancouver. Le Conseil de recherche de la Colombie-Britannique offrait à l’époque très peu d’installations, mais il y avait « toute la liberté du monde », pour reprendre les mots du Dr Shrum, pour faire ce que le chercheur aimait faire. Au cours des années suivantes, avec l’inspiration et les encouragements de M. Shrum et l’aide fréquente et les conseils scientifiques de M. Jack Campbell (aujourd’hui chef du département de microbiologie de l’Université de la Colombie-Britannique), un groupe a commencé à travailler dans le domaine des esters de phosphate et des acides nucléiques biologiquement intéressants. Parmi les nombreux collègues dévoués et loyaux de cette période, il convient, en particulier, de mentionner le Dr Gordon M. Tener (aujourd’hui professeur au département de biochimie de l’Université de Colombie-Britannique), qui a beaucoup contribué au bien-être spirituel et intellectuel du groupe.
En 1960, Khorana s’installe à l’Institut de recherche sur les enzymes de l’Université du Wisconsin. Il est devenu un citoyen naturalisé des États-Unis. Depuis l’automne 1970, Khorana est professeur de biologie et de chimie Alfred P. Sloan au Massachusetts Institute of Technology.
Har Gobind Khorana s’est marié en 1952 avec Esther Elizabeth Sibler, d’origine suisse. Esther a apporté un sens cohérent à sa vie à un moment où, après six ans d’absence du pays de sa naissance, Khorana ne se sentait pas à sa place partout et chez lui nulle part. Le couple a trois enfants : Julia Elizabeth (née le 4 mai 1953), Emily Anne (née le 18 octobre 1954) et Dave Roy (né le 26 juillet 1958).
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