フランスの分子生物学者

FranÇois Jacobは、フランスの有名なパスツール研究所で他の科学者との成功した協力を通じて、遺伝学の分野にいくつかの主要な貢献 彼の最も注目された研究は、遺伝子がどのように調節されているかを説明するのに役立つJacob-Monodオペロンモデルの定式化を含んでいた。 ジェイコブはまた、遺伝コードを運ぶデオキシリボ核酸(DNA)とタンパク質が合成されるリボソームとの間の仲介者として機能するメッセンジャーリボ核酸(mRNA)を研究した。 彼はまた、細菌が高等生物と同じ自然選択と進化の一般的な規則に従うことを実証しました。 遺伝的制御とウイルスの研究が認められ、ジェイコブとパスツール研究所の他の二人の科学者、ジャックルシアンMonodとアンドレLwoffは、1965年のノーベル生理学-医学賞を共有した。

ジェイコブは、フランスのナンシーで、商人のシモン-ジェイコブと元テレーズ-フランクの間に生まれた。 パリのリュセ・カルノー学校に通った後、大学教育を開始した。 彼はパリ大学(ソルボンヌ大学)で医学の学位に向かって研究を始めたが、1940年に第二次世界大戦中にドイツ軍がフランスに侵攻したとき、彼の教育を短くすることを余儀なくされた。 彼はイギリスへの最後の船の一つで脱出し、ロンドンの自由フランス軍に加わり、将校として働き、北アフリカの連合国と戦った。 戦争中、ジェイコブは重傷を負った。 彼の怪我は彼の手を傷つけ、外科医になるという彼の希望に突然終止符を打ちました。 彼の国への奉仕のために、彼はCroix de Guerreとフランスの最高の軍事栄誉の2つである解放の仲間を受けました。

この物理的な挫折にもかかわらず、ヤコブはパリ大学で教育を続けました。 彼の自伝”The Statue Within”の中で、ジェイコブは彼が仕事の彼の場所、チロスリンと呼ばれるマイナーな抗生物質が製造され、商品化された国立ペニシリンセンターから彼の論文のアイデアを得たと述べた。 彼の論文のために、Jacobは薬を製造し、評価しました。 1947年、ピアニストのリシャーネ-“リセ”-ブロッホと結婚した。 彼らは最終的に四人の子供を持つことになります。

彼のプロの将来がわからないと、ジェイコブはしばらくの間、国立ペニシリンセンターで働き続けました。 彼と彼の妻が遺伝学研究室で働いている生物学者Herbert Marcovichを含む彼女のいとこと夕食を取ったとき、潮は変わりました。 ジェイコブは、”ハーバートが話したように、私は嵐のように上昇する興奮を感じました。 私の世代の男がまだ自分自身をばかげていなくても研究に入ることができれば、なぜ私は?”彼は次の日に生物学者になることを決めました。

Jacobは1950年にAndré Lwoffの助手としてパスツール研究所に入社しました。 Lwoffの研究室の場所とその窮屈な四半期は、それを”屋根裏部屋”の名前を獲得しました。”1950年はLwoffの研究室でエキサイティングなものでした。 Lwoffは、バクテリオファージと呼ばれる細菌感染ウイルス粒子によって攻撃されたときに破壊される(溶解される)溶解原性細菌と協力していました。 バクテリオファージは細菌細胞に侵入し、その中で増殖し、最終的に細胞を破裂させ、新しいバクテリオファージを放出する。 Lwoffの研究によると、バクテリオファージは、最初にプロファージと呼ばれる非感染期の細菌細胞に存在する。 彼は紫外線を加えることによって感染性ウイルスを作り出し始めるようにprophageを刺激できます。 これらの新しい発見は、Jacobに将来の研究に必要な背景を与えるのに役立ちました。

ジェイコブはパスツール研究所での最初の年の間にパリ大学で教育を続け、1951年に理学の学士号を取得し、1954年に理学博士の学位を取得しました。 彼の博士論文のために、Jacobは、特定の放射線または化学化合物がprophageを誘導する能力を見直し、免疫の可能なメカニズムを提案した。

かつて研究室のスタッフであったJacobはすぐに、Lwoffの研究室にも駐在していたÉlie Wollmanとの実りある共同作業になるものを結成しました。 1954年の夏に彼とWollmanは、彼らが細菌大腸菌でエロ誘導と呼ばれるものを発見しました。 彼らは後にこの現象の名前を接合性誘導に変更しました。 接合性誘導では、prophageを運ぶ男性の細菌細胞の染色体prophageを運ばなかった女性の細胞に移すことができますが、その逆はありません。 接合性誘導は、プロファージの発現と免疫の両方が、細胞の核を取り囲む細胞質に存在する変数によって後者の例でブロックされたことを示した。

別の実験では、彼とウォルマンは雄と雌の細菌細胞を交配させ、抱合を完了する前にそれらを分離した。 それは男性から女性に移動していたとして、これはまた、染色体をクリップしました。 彼らは、女性が一定の順序で一定の速度で染色体を少しずつ受け入れ、スパゲッティの部分を吸うのと同じようにしていることを発見しました。 彼らの研究は”スパゲッティ実験”として知られるようになり、Wollmanの厄介なことになりました。

本の中でファージと分子生物学の起源,Wollmanは、男性の異なる遺伝子マーカーに従うことにより、彼らは接合子へのエントリの各遺伝子の時間を決定し、DNA上 JacobおよびWollmanはまた結合する細菌を撮影し、遺伝子の伝達を時間を計るのに電子顕微鏡を使用しました。 「Élie Wollmanと一緒に、私たちはあらゆる機能、あらゆる「システム」の遺伝子解析を可能にするツールを開発しました」とJacobは自叙伝で述べています。 二人の科学者はまた、染色体の発達の一部として自動的に複製する遺伝的株であるエピソームを発見し、定義した。

JacobとWollmanはまた、細菌が薬物やバクテリオファージに応答して変異し、適応することができることを実証した。 進化と自然選択は、より高い生命体と同様に細菌で働いた。 JacobとWollmanはScientific Americanの1956年7月号で彼らの研究を要約しました:「遺伝子組換えの基本的な特徴が細菌であろうと人間であろうと類似していなければならないことはほとんど疑いがありません。 細菌における有性生殖の研究が、高等生物の生存と進化に非常に重要な遺伝子組換えのプロセスのより深い理解につながらなかった場合、それは”

1956年、ジェイコブはパスツール研究所の研究室ディレクターの称号を受け入れた。 2年以内に、Jacobは数年前にLwoffの研究室を離れ、Pasteur Instituteの細胞生化学部門を指揮していたJacques Monodと仕事を始めました。 アーサー-パルデもしばしばこの研究に参加した。 JacobとMonodは、ガラクトシダーゼと呼ばれる腸内酵素が、乳糖、または乳糖を消化するためにどのように活性化されるかを研究しました。 ガラクトシダーゼは誘導性酵素であり、特定の基質(この場合はラクトース)が存在しない限り形成されない。 誘導性酵素は、誘導因子が存在するか否かにかかわらず、連続的に生成される構成酵素とは異なる。 正常な誘導性の雄細菌と構成性の雌細菌をペアにすることにより、誘導性の酵素プロセスが構成性の酵素合成よりも優先されることを示した。 JacobとMonodによって行われた実験では、誘導物質であるラクトースは、ガラクトシダーゼの合成を調節していた遺伝子を阻害するのに役立った。

その後、JacobはMonodとの彼の仕事と、接合性誘導に関するWollmanとの彼の以前の仕事が関連していることに気づいた。 像の中で、彼は言った、”どちらの場合も、遺伝子は細胞質産物の形成を支配し、他の遺伝子の発現を遮断し、ガラクトシダーゼの合成またはウイルスの増殖を防止するリプレッサーの形成を支配する。”彼らの雑用は、DNA上にあるように見えたリプレッサーの位置を決定することでした。

十年の終わりまでに、JacobとMonodはリボ核酸の三つのタイプの一つであるメッセンジャー RNAを発見しました。 (他の二つはリボソームRNAと転写RNAである。)各タイプのRNAは、特定の機能を有する。 MRNAは蛋白質を構成するのに必要とされるアミノ酸の正しい順序についての情報に沿って渡すDNAとリボソーム間の仲介者です。 彼らの仕事が続けられている間、Jacobはパスツール研究所の細胞遺伝学部門の責任者としての地位を受け入れました。

1961年、分子生物学誌に掲載された論文”Genetic Regulatory Mechanisms in the Synthesis of Proteins”で、mRNAと今では有名なヤコブ-モノドオペロンモデルを含む研究の結果を説明した。”

Jacob-Monodオペロンモデルによると、DNA上の構造遺伝子のセットは、メッセンジャー RNAがタンパク質を作るリボソームに送達するコードを運ぶ。 構造遺伝子の各セットは、それの隣に横たわっている独自のオペレータ遺伝子を持っています。 この演算子遺伝子は、その構造遺伝子のセットをオンまたはオフにするスイッチであり、したがってそれらのタンパク質の合成を監督する。 JacobとMonodは、演算子とその構造遺伝子の各グループをオペロンと呼びました。 操作遺伝子のほかに、調節遺伝子は構造遺伝子と同じ染色体に位置しています。 Lactoseoperon(またはlac operonと呼ばれる)のような誘導性システムでは、この調節因子遺伝子はリプレッサータンパク質をコードします。 リプレッサータンパク質は二つのことのいずれかを行います。 乳糖が存在しない場合、リプレッサータンパク質は操作者に付着し、それを不活性化し、構造遺伝子活性およびタンパク質合成を停止させる。 しかし、ラクトースが存在する場合、リプレッサータンパク質はオペレータの代わりにレギュレータ遺伝子に結合する。 そうすることによって、それはオペレータを解放し、蛋白質の統合が起こるようにします。 このようなシステムを使用すると、細胞は変化する環境条件に適応し、必要なときに必要なタンパク質を生産することができます。

この論文の出版から1年後、Jacobはフランス科学アカデミーのCharles Leopold Mayer賞を受賞しました。 1964年、コレージュ-ド-フランスはまた、彼の名誉のために特別な椅子を設立することによって彼の業績を認識しました。 しかし、彼の最大の名誉は、1965年に彼、Lwoff、Monodがノーベル生理学-医学賞を受賞したときに来た。 この賞は、”適応、生殖、進化などの現象の基盤を形成する生物の基本的なプロセスに関する私たちの知識への貢献”を表彰しました。”

彼のキャリアの間に、ヤコブは著書The Logic of Life:A History of Hereditary and The Possible and The Actualを含む多数の科学的出版物を書いた。 1982年に出版された後者は、進化論と彼が科学理論としての進化の使用と神話としての使用の間に描かれなければならないと考えている線を掘り下げている。

バクテリオファージとバクテリオファージタイピング;進化と進化メカニズム;細菌とウイルスの進化的起源;真核細胞の遺伝的調節;原核細胞の遺伝的; 分子生物学と分子生物学;分子生物学,の中心的な教義;ウイルス遺伝学

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