프랑스의 분자생물학자

프란체스코 제이콥은 프랑스의 파스퇴르 연구소에서 다른 과학자들과의 성공적인 협력을 통해 유전학 분야에 많은 기여를 했다. 그의 가장 유명한 작품은 유전자가 조절되는 방법을 설명하는 데 도움이 제이콥-모노 드 오페론 모델의 공식화를 포함했다. 야곱은 또한 유전자 코드를 전달하는 데 옥시리보 핵산과 단백질이 합성되는 리보솜 사이의 중개자 역할을하는 메신저 리보 핵산을 연구했습니다. 그는 또한 박테리아가 고등 유기체와 동일한 자연 선택 및 진화의 일반적인 규칙을 따른다는 것을 보여주었습니다. 유전적 통제와 바이러스에 대한 그들의 연구를 인정받아,야곱과 파스퇴르 연구소의 다른 두 과학자,자크 루시엔 모노드와 안드르 루오프는 1965 년 노벨 생리학 또는 의학상을 공유했다.

제이콥은 프랑스 낸시에서 상인 사이먼 제이콥 사이에서 태어났고,전 1999 년 11 월 19 일 프랑크. 제이콥은 그의 대학 교육을 시작하기 전에 파리에있는 라이크의 카르노에서 학교에 참석했다. 그는 파리 대학(소르본)에서 의학 학위를 향해 자신의 연구를 시작했지만,독일군이 1940 년 제 2 차 세계 대전 중 프랑스를 침공 할 때 짧은 자신의 교육을 절단하도록 강요했다. 그는 영국으로 가는 마지막 배 중 하나를 타고 탈출하여 런던의 자유 프랑스군에 합류하여 장교로 복무하고 북부 아프리카에서 연합군과 싸웠다. 전쟁 중 야곱은 심각하게 부상당했습니다. 그의 부상은 그의 손을 손상하고 외과 의사가되는 그의 희망에 갑작스러운 끝을 넣어. 조국에 대한 그의 봉사를 위해 그는 프랑스의 가장 높은 군사적 영예 중 두 명인 크루 드 게레와 해방의 동반자를 받았다.

이러한 육체적 좌절에도 불구하고 제이콥은 파리 대학교에서 교육을 계속했다. 그의 자서전에서,내 동상,야곱은 그가 작품의 자신의 장소에서 자신의 논문에 대한 아이디어를 얻었다 고 말했다,국립 페니실린 센터,티로트리신라는 작은 항생제가 제조 및 상용화 된 경우. 그의 논문을 위해 야곱은 약물을 제조하고 평가했습니다. 1947 년,같은 해에 그는 피아니스트 인 리시 안”리세”블로흐와 결혼했습니다. 그들은 결국 네 자녀를 가질 것입니다.

그의 전문적인 미래가 불확실한 상태에서 야곱은 국립 페니실린 센터에서 잠시 동안 계속 일했습니다. 그와 그의 아내가 허버트 마르코비치,유전학 실험실에서 일하는 생물학자를 포함하여 그녀의 사촌과 함께 저녁 식사를했을 때 조수가 돌았 다. “허버트가 말했을 때,나는 폭풍처럼 흥분이 솟아나는 것을 느꼈다. 내 세대의 한 남자가 자신을 우스꽝스럽게 만들지 않고 여전히 연구에 참여할 수 있다면,왜 내가 아닌가? 그는 다음 날 생물학자가 되기로 결심했다.

야곱은 1950 년 파스퇴르 연구소에 입사하여 안드르 르워프의 조수로 재직했다. 로워프의 실험실 위치와 그 비좁은 장소는”다락방”이라는 이름을 얻었습니다.”1950 년은 루오프 연구소에서 흥미로운 해였습니다. 로오프는 박테리오파지라고 불리는 박테리아를 감염시키는 바이러스 입자에 의해 공격 당했을 때 파괴(용해)되는 용해성 박테리아와 함께 작업 해왔다. 박테리오파지는 박테리아 세포를 침범 한 다음 그 안에서 증식하여 결국 세포를 파열시키고 새로운 박테리오파지를 방출합니다. 로워프의 연구에 따르면,박테리오파지는 먼저 박테리아 세포에 존재하며,이는 전치라고 불리는 비감염성 단계에 있다. 그는 자외선을 추가하여 감염 바이러스를 생산하기 시작 예언을 자극 할 수있다. 이 새로운 발견은 야곱에게 그가 미래의 연구에 필요한 배경을 제공하는 데 도움이되었습니다.

제이콥은 파스퇴르 연구소에서 첫 해에 파리 대학교에서 교육을 계속하여 1951 년에 이학 학사 학위를 취득하고 1954 년에 이학 박사 학위를 취득했습니다. 박사 학위 논문을 위해 야곱은 특정 방사선 또는 화학 화합물이 예언을 유도하는 능력을 검토하고 가능한 면역 메커니즘을 제안했습니다.

실험실에 근무하던 제이콥은 곧 르워프의 실험실에 주둔하고 있는 울먼과 결실을 맺었다. 1954 년 여름에 그와 울먼은 대장균 박테리아에서 에로틱 유도라고 불리는 것을 발견했습니다. 그들은 나중에 현상의 이름을 접합 유도로 바 꾸었습니다. 접합체 유도에서,예언을 운반하는 남성 박테리아 세포의 염색체예언을 운반하지 않은 여성 세포로 옮겨 질 수 있지만 그 반대는 아닙니다. 접합성 감응작용은 예언의 표정 및 면제가 둘 다 세포의 핵을 포위하는 세포질에 있는 변하기 쉬운 현재에 의해 후자의 경우에서 막았다는 것을 보여주었습니다.

또 다른 실험에서,그와 울먼은 수컷과 암컷의 박테리아 세포를 짝짓기하여,접합이 완료되기 전에 그들을 분리했다. 이것은 또한 남성에서 여성으로 이동하는 때 염색체를 잘립니다. 그들은 암컷이 특정 순서로 그리고 일정한 속도로 염색체를 조금씩 받아 들여 스파게티 조각을 빨아 먹는 것과 비슷하다는 것을 발견했습니다. 그들의 연구는 울먼의 성가심에 많은”스파게티 실험”으로 알려지게되었습니다.

에서 울먼은 수컷의 서로 다른 유전자표지들을 따름으로써 각 유전자의 접합체 진입 시간을 결정하고 유전자에 대한 위치를 정확하게 추론할 수 있다고 설명했다. 제이콥과 울먼은 또한 전자 현미경을 사용하여 접합 박테리아를 촬영하고 유전자 전달 시간을 정했습니다. 제이콥은 자서전에서”우리는 모든 기능,모든 시스템에 대한 유전자 분석을 가능하게하는 도구를 개발했다”고 말했다. 두 과학자들은 또한 염색체 발달의 일부로 자동으로 복제되는 유전 적 균주 인 에피 솜을 발견하고 정의했습니다.

야곱과 울먼은 또한 박테리아가 약물이나 박테리오파지에 반응하여 돌연변이 및 적응할 수 있음을 입증했다. 진화와 자연 선택은 박테리아뿐만 아니라 더 높은 생명체에서도 작용했다. 제이콥과 울먼은 1956 년 7 월 사이언티픽 아메리칸 호에서 그들의 연구를 요약했다:”유전적 재조합의 기본적인 특징들이 박테리아에서 발생하든 인간에서 발생하든 유사해야 한다는 것은 의심의 여지가 없다. 박테리아에서 성 생식에 대한 연구가 고등 생물의 생존과 진화에 매우 중요한 유전자 재조합 과정에 대한 더 깊은 이해로 이어지지 않는다면 다소 놀랄 것입니다.”

1956 년 야곱은 파스퇴르 연구소의 실험실 책임자 직함을 받아 들였다. 2 년 만에 제이콥은 파스퇴르 연구소의 세포 생화학과를 지시하기 위해 몇 년 전에 르워프의 연구실을 떠난 자크 모노드와 함께 일하기 시작했다. 아서 파드 제 2 차 세계 대전은 또한 종종 연구에 합류했습니다. 야곱과 모노드는 갈락토시다 아제 라 불리는 장내 효소가 유당 또는 우유 설탕을 소화하기 위해 어떻게 활성화되는지 연구했습니다. 갈락토시다 아제는 유도 가능한 효소,즉 특정 기질(이 경우 유당)이 존재하지 않으면 형성되지 않습니다. 유도 효소는 유도제가 존재하는지 여부에 관계없이 지속적으로 생성되는 구성 효소와 다릅니다. 구성 여성으로 정상적인 유도 남성 박테리아를 페어링 하 여 유도 효소 프로세스 구성 효소 합성 보다 우선 보여 주었다. 야곱과 모노 드에 의해 수행 된 실험에서 유도제 인 락토스는 갈락토시다 아제의 합성을 조절하는 유전자를 억제하는 역할을했습니다.

그 후,야곱은 모노드와의 작업과 울만과의 접합 유도에 관한 그의 초기 작업이 관련이 있음을 깨달았다. 동상에서,그는 말했다,”두 경우 모두,유전자는 세포질 제품의 형성을 제어,억압 다른 유전자의 발현을 차단하고 그래서 갈락토시다 제의 합성 또는 바이러스의 증식 중 하나를 방지.”그들의 자질구레한 행동은 억압 자의 위치를 결정하는 것이었고,이는 유전자에 있는 것처럼 보였다.

10 년이 끝날 무렵,야곱과 모노드는 리보 핵산의 세 가지 유형 중 하나 인 메신저 르나을 발견했다. (다른 두 개는 리보솜 아르 자형 과 전송 아르 자형 아르 자형.)각 유형에는 특정 기능이 있습니다. 리보솜은 단백질을 구성하는 데 필요한 아미노산의 올바른 순서에 대한 정보를 전달합니다. 그들의 작업이 계속되는 동안,제이콥은 파스퇴르 연구소의 세포 유전학과의 책임자로 자리를 받아 들였다.

1961 년,그들은 분자 생물학 저널 분자 생물 학자 군터 에스 스텐트에 등장 논문,”단백질의 합성에 유전 조절 메커니즘”에서 미르나와 현재 유명한 제이콥-모노 오페론 모델을 포함하는 연구의 결과를 설명 과학 논문”분자 생물학 문헌의 기념물 중 하나.”

제이콥-모노드 오페론 모델에 따르면,유전자에 있는 구조 유전자들은 단백질을 만드는 리보솜에 전달되는 코드를 전달한다. 각 구조 유전자 세트에는 그 옆에 자체 조작 유전자가 있습니다. 이 연산자 유전자는 구조 유전자 세트를 켜거나 끄는 스위치이므로 단백질의 합성을 감독합니다. 야곱과 모노드는 연산자와 그 구조 유전자의 각 그룹을 오페론이라고 불렀다. 통신수 유전자외에,규칙 유전자는 구조상 유전자와 동일한 염색체에 있습니다. 락토 시오 페론(또는 라크 오페론)과 같은 유도 가능한 시스템에서,이 조절 유전자는 억제 단백질을 암호화합니다. 억제 단백질은 두 가지 중 하나를 수행합니다. 아무 유당도 출석하지 않을 때,억제기 단백질은 통신수에 붙이고 구조상 유전자 활동 및 단백질 종합을 정지하는 그것을,차례로 비활성화합니다. 그러나 유당이 존재할 때,억제 단백질은 운영자 대신 조절기 유전자에 결합합니다. 이렇게 함으로써,그것은 통신수를 해방하고 단백질 종합이 일어나는 것을 허용합니다. 이와 같은 시스템을 통해 세포는 변화하는 환경 조건에 적응할 수 있으며 필요할 때 필요한 단백질을 생산할 수 있습니다.

이 논문의 출판 년 후,야곱은 프랑스 과학 아카데미의 찰스 레오폴드 메이어 상을 수상했다. 1964 년,콜제지 드 프랑스는 또한 그의 명예에 특별한 의자를 설립함으로써 그의 업적을 인정했습니다. 그러나 그의 가장 큰 영광은 1965 년 루오프와 모노드가 노벨 생리학 또는 의학상을 공유했을 때였습니다. 이 상은”적응,재생산 및 진화와 같은 현상의 기초를 형성하는 살아있는 물질의 기본 과정에 대한 우리의 지식에 대한 그들의 공헌을 인정했습니다.”

그의 경력 동안,야곱은 책을 포함하여 수많은 과학 출판물을 썼다 삶의 논리:유전의 역사와 가능성과 실제. 1982 년에 출판 된 후자는 진화론과 진화론을 과학 이론과 신화로서의 사용 사이에 그려야한다고 믿는 선을 탐구합니다.

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