francês biólogo molecular

FranÇois Jacob fez várias contribuições importantes para o campo da genética, através de uma bem-sucedida parceria com outros cientistas, no famoso Instituto Pasteur, na França. Seu trabalho mais notável envolveu a formulação do modelo Operônico Jacob-Monod, que ajuda a explicar como os genes são regulados. Jacob também estudou o ácido ribonucleico messenger (mRNA ), que serve como intermediário entre o ácido desoxirribonucleico (DNA), que carrega o código genético , e os ribossomas, onde as proteínas são sintetizadas. He also demonstrated that bacteria follow the same general rules of natural selection and evolution as higher organisms. Em reconhecimento do seu trabalho, no controle genético e vírus , Jacob e dois outros cientistas, do Instituto Pasteur, Jacques Lucien Monod e André Lwoff, compartilhada 1965, Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina.Jacob nasceu em Nancy, França, filho de Simon Jacob, um comerciante, e da antiga Teresa Franck. Jacob frequentou a escola no Lycée Carnot, em Paris, antes de começar sua educação universitária. Ele começou seus estudos em direção a um diploma médico na Universidade de Paris (Sorbonne), mas foi forçado a interromper sua educação quando o exército alemão invadiu a França durante a Segunda Guerra Mundial, em 1940. Ele escapou em um dos últimos barcos para a Inglaterra e juntou-se às forças francesas livres em Londres, servindo como oficial e lutando com os Aliados no norte da África. Durante a guerra, Jacó foi gravemente ferido. Seus ferimentos prejudicaram suas mãos e colocaram um fim abrupto em suas esperanças de se tornar um cirurgião. Por seu serviço ao seu país, recebeu a Croix de Guerre e o companheiro da libertação, duas das mais altas honras militares francesas.Apesar deste revés físico, Jacob continuou sua educação na Universidade de Paris. Em sua autobiografia, A Estátua dentro, Jacob disse que ele teve a idéia para sua tese de seu local de trabalho, o Centro Nacional de penicilina, onde um antibiótico menor chamado tirotricino foi fabricado e comercializado. Para sua tese, Jacob fabricou e avaliou a droga. Aos trinta anos de idade, formou-se em medicina em 1947, no mesmo ano em que se casou com Lysiane “Lise” Bloch, uma pianista. Eles eventualmente teriam quatro filhos.Com seu futuro profissional incerto, Jacob continuou a trabalhar por um tempo no National Penicillin Center. A maré mudou quando ele e sua esposa jantaram com seus primos, incluindo Herbert Marcovich, um biólogo trabalhando em um laboratório de genética. Jacob lembrou: “enquanto Herbert falava, eu senti uma excitação crescendo como uma tempestade. Se um homem da minha geração ainda pode fazer pesquisa sem se tornar ridículo, então porque não eu?”Ele decidiu tornar-se biólogo no dia seguinte.

Jacob ingressou no Instituto Pasteur em 1950 como assistente de André Lwoff. A localização do laboratório de Lwoff e seus alojamentos apertados lhe renderam o nome de “The attic”.”O ano de 1950 foi emocionante no laboratório de Lwoff. Lwoff estava trabalhando com bactérias lisogênicas, que são destruídas (lised) quando atacadas por partículas de vírus infectantes de bactérias chamadas bacteriófagos. Os bacteriófagos invadem a célula bacteriana, então se multiplicam dentro dela, eventualmente explodindo a célula e liberando novos bacteriófagos. De acordo com a pesquisa de Lwoff, o bacteriófago existe pela primeira vez na célula bacteriana em uma fase não infecciosa chamada de profecia. Ele poderia estimular a profecia a começar a produzir vírus infecciosos adicionando luz ultravioleta. Estas novas descobertas ajudaram a dar a Jacob o pano de fundo que ele precisaria para sua pesquisa futura.

Jacob continuou sua educação na Universidade de Paris durante seus primeiros anos no Instituto Pasteur, ganhando seu Bacharel em ciência em 1951 e estudando para seu grau de doutor em ciência, que ele recebeu em 1954. Para sua dissertação de doutorado, Jacob revisou a capacidade de certas radiações ou compostos químicos para induzir a profecia, e propôs possíveis mecanismos de imunidade .

uma vez na equipe do laboratório, Jacob logo formou o que se tornaria uma colaboração frutífera com Élie Wollman, também estacionado no laboratório de Lwoff. No verão de 1954, ele e Wollman descobriram o que chamavam indução erótica na bactéria Escherichia coli. Mais tarde, eles mudaram o nome do fenômeno para indução zigótica. Na indução zigótica, o Cromossoma de uma célula bacteriana masculina portadora de uma profecia pode ser transferido para uma célula feminina que não transportava a profecia, mas não vice-versa. A indução zigótica mostrou que tanto a expressão da profecia quanto a imunidade foram bloqueadas na última instância por uma variável presente no citoplasma que envolve o núcleo da célula .

em outra experiência, ele e Wollman acasalaram células bacterianas masculinas e femininas, separando-as antes que pudessem completar a conjugação . Isto também cortou o cromossomo ao mover-se do macho para a fêmea. Eles descobriram que a fêmea aceitou o cromossomo pouco a pouco, em uma certa ordem e a uma velocidade constante, bastante semelhante a sugar um pedaço de esparguete. Seu estudo ficou conhecido como” experimento de esparguete”, para grande aborrecimento de Wollman.

No livro Fago e as Origens da Biologia Molecular, Wollman, explicou que, por diferentes marcadores genéticos no masculino, eles poderiam determinar cada gene do momento de entrada no zigoto e inferir corretamente a sua posição sobre o DNA. Jacob e Wollman também usaram um microscópio eletrônico para fotografar a bactéria conjugadora e a transmissão dos genes. “Com Élie Wollman, nós desenvolvemos uma ferramenta que tornou possível a análise genética de qualquer função, qualquer” sistema”, disse Jacob em sua autobiografia. Os dois cientistas também descobriram e definiram episomas, estirpes genéticas que se replicam automaticamente como parte do desenvolvimento dos cromossomas .

Jacob e Wollman também demonstraram que as bactérias podem sofrer mutações e adaptar-se em resposta a medicamentos ou bacteriófagos. Evolução e seleção natural trabalhou em bactérias, bem como em formas de vida superiores. Jacob e Wollman resumiram suas pesquisas na edição de julho de 1956 da Scientific American: “há poucas dúvidas de que as características básicas da recombinação genética devem ser semelhantes se elas ocorrem em bactérias ou no homem. Seria surpreendente se o estudo da reprodução sexual em bactérias não levar à compreensão mais profunda do processo de recombinação genética, que é tão vital para a sobrevivência e a evolução dos organismos superiores.”

In 1956 Jacob accepted the title of laboratory director at the Pasteur Institute. Dentro de dois anos Jacob começou a trabalhar com Jacques Monod, que havia deixado o laboratório de Lwoff vários anos antes para dirigir o departamento de bioquímica celular no Instituto Pasteur. Arthur Pardée também se juntou frequentemente na pesquisa. Jacob e Monod estudaram a forma como uma enzima intestinal chamada galactosidase é activada para digerir lactose ou açúcar do leite. A Galactosidase é uma enzima indutível, ou seja, não se forma a não ser que esteja presente um certo substrato—neste caso a lactose. As enzimas indutíveis diferem das enzimas constitutivas que são continuamente produzidas, quer o indutor esteja ou não presente. Ao emparelhar uma bactéria masculina indutível normal com uma fêmea constitutiva, eles mostraram que os processos enzimáticos indutíveis têm precedência sobre a síntese enzimática constitutiva. Nos experimentos conduzidos por Jacob e Monod, o indutor, lactose, serviu para inibir o gene que estava regulando a síntese da galactosidase.Depois disso, Jacob percebeu que seu trabalho com Monod e seu trabalho anterior com Wollman sobre indução zigótica estavam relacionados. Na Estátua Dentro, ele disse, “Em ambos os casos, um gene que regula a formação de um citoplasmática produto, de um repressor bloqueando a expressão de outros genes, e assim impedindo a síntese do galactosidase ou a multiplicação do vírus. A tarefa deles, então, era determinar a localização do compressor, que parecia estar no DNA.

no final da década, Jacob e Monod tinham descoberto ARN mensageiro , um dos três tipos de ácido ribonucleico. (Os outros dois são RNA ribossomal e RNA de transferência. Cada tipo de RNA tem uma função específica. O ARNm é o mediador entre o ADN e os ribossomas, transmitindo informações sobre a sequência correcta de aminoácidos necessários para a constituição de proteínas. Enquanto seu trabalho continuou, Jacob aceitou uma posição como chefe do Departamento de genética celular no Instituto Pasteur.

Em 1961, eles explicaram os resultados de suas pesquisas envolvendo o mRNA e o agora famoso Jacob-Monod operon modelo em papel, “Genética Mecanismos de regulação da Síntese de Proteínas”, que apareceu na Revista da Biologia Molecular biólogo Molecular Gunther S. Stent em Ciência descrito o papel de “um dos monumentos da literatura de biologia molecular.”

According to the Jacob-Monod operon model, a set of structural genes on the DNA carry the code that the messenger RNA delivers to the ribosomes, which make proteins. Cada conjunto de genes estruturais tem o seu próprio gene operador ao seu lado. Este gene operador é o interruptor que liga ou desliga o seu conjunto de genes estruturais, e assim supervisiona a síntese de suas proteínas. Jacob e Monod chamavam a cada agrupamento de um operador e seus genes estruturais um operão. Além do gene operador, um gene regulador está localizado no mesmo cromossomo que os genes estruturais. In an inducible system, like the lactoseoperon (or lac operon as it is called), this regulator gene codes for a repressor protein. A proteína do compressor faz uma de duas coisas. Quando não existe lactose, a proteína do compressor liga-se ao operador e inactiva-a, por sua vez, interrompendo a actividade genética estrutural e a síntese proteica . No entanto, quando a lactose está presente, a proteína do compressor liga-se ao gene regulador em vez do operador. Ao fazê-lo, liberta o operador e permite que a síntese de proteínas ocorra. Com um sistema como este, uma célula pode adaptar-se à mudança das condições ambientais, e produzir as proteínas de que precisa quando precisa.Um ano após a publicação deste artigo, Jacob ganhou o Prêmio Charles Leopold Mayer da Academia francesa de Ciências. Em 1964, Collège de France também reconheceu suas realizações, estabelecendo uma cadeira especial em sua honra. Sua maior honra, no entanto, veio em 1965, quando ele, Lwoff e Monod compartilharam o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina. O prêmio reconheceu suas contribuições “para o nosso conhecimento dos processos fundamentais na matéria viva que formam as bases para fenômenos como a adaptação, reprodução e evolução.”

durante sua carreira, Jacob escreveu numerosas publicações científicas, incluindo os livros the Logic of Life: A History of Hereditary and The Possible and the Actual. Este último, publicado em 1982, investiga a teoria da evolução e a linha que ele acredita que deve ser traçada entre o uso da evolução como uma teoria científica e como um mito.

Veja também: Bacteriófago e de um bacteriófago de digitação; Evolução e mecanismos de evolução; origem Evolutiva de bactérias e vírus; Genética regulamento de células eucarióticas; Genética regulamento de células procariontes; Immunogenetics; Biologia Molecular e Genética molecular; Biologia Molecular, dogma central de; genética Viral

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