fransk molekylærbiolog

Franrius Jacob lavede flere store bidrag til genetikområdet gennem vellykkede samarbejder med andre forskere ved det berømte Pasteur-Institut i Frankrig. Hans mest kendte arbejde involverede formuleringen af Jacob-Monod operon-modellen, som hjælper med at forklare, hvordan gener reguleres. Jacob studerede også messenger ribonukleinsyre (mRNA), som tjener som mellemmand mellem deoksyribonukleinsyre (DNA ), som bærer den genetiske kode , og ribosomer , hvor proteiner syntetiseres. Han demonstrerede også, at bakterier følger de samme generelle regler for naturlig selektion og evolution som højere organismer. I anerkendelse af deres arbejde inden for genetisk kontrol og vira delte Jacob og to andre forskere ved Pasteur Institute , Lucien Monod og andr Lvoff, Nobelprisen i fysiologi eller medicin i 1965.

Jacob blev født i Nancy, Frankrig, til Simon Jacob, en købmand, og den tidligere TH-R. Jacob gik i skole på LYC Kurte Carnot i Paris, inden han begyndte sin universitetsuddannelse. Han begyndte sine studier mod en medicinsk grad ved Universitetet i Paris (Sorbonne), men blev tvunget til at forkorte sin uddannelse, da den tyske hær invaderede Frankrig under Anden Verdenskrig i 1940. Han flygtede på en af de sidste både til England og sluttede sig til De Frie Franske styrker i London og tjente som officer og kæmpede med de allierede i det nordlige Afrika. Under krigen blev Jacob alvorligt såret. Hans skader svækkede hans hænder og satte en brat stopper for hans håb om at blive kirurg. For sin tjeneste til sit land modtog han Croiks de Guerre og befrielsens ledsager, to af Frankrigs højeste militære hædersbevisninger.

på trods af dette fysiske tilbageslag fortsatte Jacob sin uddannelse ved Universitetet i Paris. I sin selvbiografi, statuen indeni, Jacob sagde, at han fik ideen til sin afhandling fra sit arbejdssted, National Penicillin Center, hvor et mindre antibiotikum kaldet tyrothricin blev fremstillet og kommercialiseret. Til sin afhandling fremstillede og vurderede Jacob stoffet. Næsten tredive år gammel fik han sin MD-grad i 1947, samme år giftede han sig med Lysiane “Lise” Bloch, en pianist. De ville til sidst have fire børn.

med sin professionelle fremtid usikker fortsatte Jacob med at arbejde et stykke tid på National Penicillin Center. Tidevandet vendte, da han og hans kone spiste middag med sine fætre, inklusive Herbert Marcovich, en biolog, der arbejder i et genetiklaboratorium. Jacob mindede om, ” mens Herbert talte, følte jeg en spænding stige som en storm. Hvis en mand i min generation stadig kunne gå i forskning uden at gøre sig latterlig, så hvorfor ikke jeg?”Han besluttede at blive biolog den næste dag.

Jacob sluttede sig til Pasteur-Instituttet i 1950 som assistent for Andr. Lvoffs laboratorieplacering og dens trange kvarterer fik det navnet “loftet.”Året 1950 var et spændende år i Lvfs laboratorium. Lvoff havde arbejdet med lysogene bakterier, som ødelægges (lyseres), når de angribes af bakterieinficerende viruspartikler kaldet bakteriofager. Bakteriofagerne invaderer bakteriecellen, formerer sig derefter inden i den, til sidst sprænger cellen og frigiver nye bakteriofager. Ifølge Lvoffs forskning eksisterer bakteriofagen først i bakteriecellen i en ikke-infektiøs fase kaldet profagen. Han kunne stimulere profagen til at begynde at producere infektiv virus ved at tilføje ultraviolet lys. Disse nye fund hjalp med at give Jacob den baggrund, han havde brug for til sin fremtidige forskning.

Jacob fortsatte sin uddannelse ved Universitetet i Paris i sine første år på Pasteur Institute, tjente sin bachelor of science i 1951 og studerede mod sin doktorgrad, som han modtog i 1954. Til sin doktorafhandling gennemgik Jacob evnen af visse strålinger eller kemiske forbindelser til at inducereprofagen og foreslog mulige immunitetsmekanismer .

en gang i laboratoriet dannede Jacob snart det, der ville blive et frugtbart samarbejde med Lvoffs laboratorium. I sommeren 1954 opdagede han, hvad de kaldte erotisk induktion i bakterierne Escherichia coli. De ændrede senere navnet på fænomenet til gygotisk induktion. I den kvindelige celle, der ikke bærer profagen, kan kromosomet af en mandlig bakteriecelle overføres til en kvindelig celle, der ikke bærer profagen, men ikke omvendt. Det viste sig, at både ekspression af profagen og immunitet blev blokeret i sidstnævnte tilfælde af en variabel til stede i cytoplasmaet, der omgiver cellens kerne .

i et andet eksperiment parrede han og Vollman mandlige og kvindelige bakterieceller og adskilte dem, før de kunne fuldføre konjugation . Dette klippede også kromosomet, da det bevægede sig fra hanen til kvinden. De fandt ud af, at kvinden accepterede kromosomet bit For bit, i en bestemt rækkefølge og med konstant hastighed, snarere svarende til at suge et stykke spaghetti op. Deres undersøgelse blev kendt som” spaghettieksperimentet”, meget til Vollmans irritation.

i bogen Phage and the Origins of Molecular Biology forklarede han, at de ved at følge forskellige genetiske markører i hannen kunne bestemme hvert gens tidspunkt for indtræden i gygoten og korrekt Udlede dets position på DNA ‘ et. Han brugte også et elektronmikroskop til at fotografere de konjugerende bakterier og tid transmissionen af generne. “Vi havde udviklet et værktøj, der muliggjorde genetisk analyse af enhver funktion, ethvert” system”, sagde Jacob i sin selvbiografi. De to forskere opdagede og definerede også episomer, genetiske stammer, der automatisk replikerer som en del af udviklingen af kromosomer .

Jacob og Vollman demonstrerede også, at bakterier kunne mutere og tilpasse sig som reaktion på lægemidler eller bakteriofager. Evolution og naturlig selektion arbejdede i bakterier såvel som i højere livsformer. I juli 1956 opsummerede Jakob og Vollman deres forskning i Scientific American: “der er ingen tvivl om at de grundlæggende træk ved genetisk rekombination må være ens uanset om de forekommer hos bakterier eller hos mennesker. Det ville være ret overraskende, hvis undersøgelsen af seksuel reproduktion i bakterier ikke førte til en dybere forståelse af processen med genetisk rekombination, hvilket er så afgørende for overlevelsen og udviklingen af højere organismer.”

i 1956 accepterede Jacob titlen laboratoriedirektør ved Pasteur Institute. Inden for to år begyndte Jacob at arbejde sammen med Monod, der havde forladt laboratoriet flere år tidligere for at lede Institut for cellulær biokemi ved Pasteur Institute. Arthur Pard Kurte deltog også ofte i forskningen. Jacob og Monod undersøgte, hvordan et tarmsym kaldet galactosidase aktiveres for at fordøje lactose eller mælkesukker. Det vil sige, at det ikke dannes, medmindre et bestemt substrat—i dette tilfælde lactose-er til stede. Inducerbare stoffer adskiller sig fra konstitutive stoffer, der kontinuerligt produceres, uanset om induceren er til stede eller ej. Ved at parre en normal inducerbar hanbakterie med en konstitutiv kvinde viste de, at inducerbare processer har forrang frem for konstitutiv syntese. I eksperimenterne udført af Jacob og Monod tjente induceren, lactose, til at hæmme genet, der regulerede syntesen af galactosidase.

bagefter indså Jacob, at hans arbejde med Monod og hans tidligere arbejde med gøgotisk induktion var relateret. I statuen indeni sagde han: “i begge tilfælde styrer et gen dannelsen af et cytoplasmatisk produkt, af en repressor, der blokerer ekspressionen af andre gener og således forhindrer enten syntesen af galactosidasen eller multiplikationen af virussen.”Deres opgave var derefter at bestemme placeringen af repressoren, som syntes at være på DNA’ et.

ved udgangen af årtiet havde Jacob og Monod opdaget messenger RNA, en af de tre typer ribonukleinsyre. (De to andre er ribosomalt RNA og transfer RNA.) Hver type RNA har en specifik funktion. MRNA er mediatoren mellem DNA og ribosomer, der passerer information om den korrekte sekvens af aminosyrer, der er nødvendige for at udgøre proteiner. Mens deres arbejde fortsatte, accepterede Jacob en stilling som leder af Institut for Cellegenetik ved Pasteur Institute.

i 1961 forklarede de resultaterne af deres forskning, der involverede mRNA og den nu berømte Jacob-Monod operonmodel i papiret, “genetiske reguleringsmekanismer i syntesen af proteiner”, som dukkede op i Journal of Molecular Biology molekylærbiolog Gunther S. Stent i videnskab beskrev papiret “et af monumenterne i molekylærbiologiens litteratur.”

ifølge Jacob-Monod operon-Modellen bærer et sæt strukturelle gener på DNA ‘ et den kode, som messenger RNA leverer til ribosomerne, som fremstiller proteiner. Hvert sæt strukturelle gener har sit eget operatørgen, der ligger ved siden af det. Dette operatørgen er kontakten, der tænder eller slukker for sit sæt strukturelle gener og således fører tilsyn med syntesen af deres proteiner. Jacob og Monod kaldte hver gruppering af en operatør og dens strukturelle gener en operon. Udover operatørgenet er et regulatorgen placeret på det samme kromosom som de strukturelle gener. I et inducerbart system, som lactoseoperon (eller lac operon som det kaldes), koder dette regulatorgen for et repressorprotein. Repressorproteinet gør en af to ting. Når der ikke er laktose til stede, binder repressorproteinet sig til operatøren og inaktiverer det igen, hvilket stopper strukturel genaktivitet og proteinsyntese . Når lactose er til stede, binder repressorproteinet imidlertid til regulatorgenet i stedet for operatøren. Ved at gøre det frigør det operatøren og tillader proteinsyntese at forekomme. Med et system som dette kan en celle tilpasse sig skiftende miljøforhold og producere de proteiner, den har brug for, når den har brug for dem.

et år efter offentliggørelsen af dette papir vandt Jacob Charles Leopold Mayer-Prisen fra det franske videnskabsakademi. I 1964 anerkendte Collorrane de France også sine præstationer ved at etablere en særlig stol til hans ære. Hans største ære kom dog i 1965, da han og Monod delte Nobelprisen for Fysiologi eller medicin. Prisen anerkendte deres bidrag ” til vores viden om de grundlæggende processer i levende stof, der danner grundlaget for sådanne fænomener som tilpasning, reproduktion og evolution.”

i løbet af sin karriere skrev Jacob adskillige videnskabelige publikationer, herunder bøgerne livets logik: en historie om arvelig og det mulige og det faktiske. Sidstnævnte, der blev offentliggjort i 1982, dykker ned i evolutionsteorien og den linje, som han mener skal trækkes mellem brugen af evolution som en videnskabelig teori og som en myte.

Se også bakteriofag og bakteriofag typing; Evolution og evolutionære mekanismer; evolutionær Oprindelse af bakterier og vira; genetisk regulering af eukaryote celler; genetisk regulering af prokaryote celler; Immunogenetik; Molekylærbiologi og molekylær genetik; molekylærbiologi, Central dogme af; Viral genetik

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.