biologul molecular francez

Fran Iacob a adus mai multe contribuții majore în domeniul geneticii prin colaborări de succes cu alți oameni de știință de la faimosul Institut Pasteur din Franța. Cea mai notată lucrare a sa a implicat formularea modelului Jacob-Monod operon, care ajută la explicarea modului în care genele sunt reglementate. Jacob a studiat, de asemenea, acidul ribonucleic mesager (ARNm), care servește ca intermediar între acidul dezoxiribonucleic (ADN), care poartă codul genetic, și ribozomii, unde sunt sintetizate proteinele. El a demonstrat, de asemenea, că bacteriile respectă aceleași reguli generale de selecție și evoluție naturală ca și organismele superioare. Ca recunoaștere a muncii lor în controlul genetic și viruși , Jacob și alți doi oameni de știință de la Institutul Pasteur, Jacques Lucien Monod și Andruto Lwoff, au împărțit Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină din 1965.

Iacov s-a născut în Nancy, Franța, lui Simon Iacov, un negustor, și fostul al-lea al Franck. Jacob a urmat școala la Carnot Lycexte din Paris înainte de a-și începe studiile universitare. Și-a început studiile pentru a obține o diplomă medicală la Universitatea din Paris (Sorbona), dar a fost forțat să-și scurteze educația când armata germană a invadat Franța în timpul celui de-al doilea război mondial în 1940. A scăpat cu una dintre ultimele bărci în Anglia și s-a alăturat forțelor franceze libere din Londra, servind ca ofițer și luptând cu aliații din nordul Africii. În timpul războiului, Iacov a fost grav rănit. Rănile i-au afectat mâinile și i-au pus capăt brusc speranțelor de a deveni chirurg. Pentru serviciul adus țării sale, a primit Croix de Guerre și însoțitorul eliberării, două dintre cele mai înalte onoruri militare ale Franței.

în ciuda acestui obstacol fizic, Jacob și-a continuat educația la Universitatea din Paris. În autobiografia sa, statuia din interior, Jacob a spus că i-a venit ideea tezei sale de la locul său de muncă, Centrul Național de penicilină, unde a fost fabricat și comercializat un antibiotic minor numit tirotricină. Pentru teza sa, Jacob a fabricat și evaluat drogul. Apropiindu-se de treizeci de ani, și-a obținut diploma de doctor în 1947, în același an în care s-a căsătorit cu Lysiane „Lise” Bloch, pianistă. În cele din urmă vor avea patru copii.

cu viitorul său profesional nesigur, Jacob a continuat să lucreze pentru o vreme la Centrul Național de penicilină. Valul s-a întors când el și soția sa au luat cina cu verii ei, inclusiv Herbert Marcovich, un biolog care lucrează într-un laborator de genetică. Jacob și-a amintit: „în timp ce Herbert vorbea, am simțit o emoție ridicându-se ca o furtună. Dacă un om din generația mea ar putea merge în continuare în cercetare fără a se face ridicol, atunci de ce nu eu?”A decis să devină biolog a doua zi.

Jacob s-a alăturat Institutului Pasteur în 1950 ca asistent al lui Andruxqu Lwoff. Locația laboratorului Lwoff și cartierele sale înghesuite i-au adus numele de „mansardă.”Anul 1950 a fost unul interesant în laboratorul lui Lwoff. Lwoff a lucrat cu bacterii lizogene, care sunt distruse (lizate) atunci când sunt atacate de particule de virus care infectează bacteriile numite bacteriofagi. Bacteriofagii invadează celula bacteriană, apoi se înmulțesc în ea, în cele din urmă izbucnind celula și eliberând noi bacteriofagi. Conform cercetărilor lui Lwoff, bacteriofagul există mai întâi în celula bacteriană într-o fază neinfecțioasă numită profage. El ar putea stimula prophage să înceapă producerea virusului infecțios prin adăugarea de lumină ultravioletă. Aceste noi descoperiri l-au ajutat pe Jacob să-i ofere fundalul de care avea nevoie pentru cercetările sale viitoare.

Jacob și-a continuat studiile la Universitatea din Paris în primii ani la Institutul Pasteur, obținând licența în științe în 1951 și studiind pentru a obține diploma de doctor în științe, pe care a primit-o în 1954. Pentru teza sa de doctorat, Jacob a revizuit capacitatea anumitor radiații sau compuși chimici de a induceprofage și a propus posibile mecanisme de imunitate .

Odată ajuns în personalul laboratorului, Jacob a format curând ceea ce avea să devină o colaborare fructuoasă cu Oiclie Wollman, staționat și în laboratorul lui Lwoff. În vara anului 1954, el și Wollman au descoperit ceea ce au numit inducție erotică în bacteria Escherichia coli. Ulterior au schimbat numele fenomenului în inducție zigotică. În inducția zigotică, cromozomul unei celule bacteriene masculine care poartă o profeție ar putea fi transferat într-o celulă feminină care nu purta profeția, dar nu invers. Inducția zigotică a arătat că atât expresia profagiei, cât și imunitatea au fost blocate în ultima instanță de o variabilă prezentă în citoplasma care înconjoară nucleul celulei .

într-un alt experiment, el și Wollman au împerecheat celule bacteriene masculine și feminine, separându-le înainte de a putea finaliza conjugarea . Acest lucru a tăiat, de asemenea, cromozomul în timp ce se deplasa de la bărbat la femeie. Ei au descoperit că femela a acceptat cromozomul puțin câte puțin, într-o anumită ordine și la o viteză constantă, destul de asemănătoare cu sugerea unei bucăți de spaghete. Studiul lor a devenit cunoscut sub numele de „experimentul spaghetelor”, spre supărarea lui Wollman.

în Cartea Phage and the Origins of Molecular Biology, Wollman a explicat că, urmând diferiți markeri genetici la mascul, aceștia ar putea determina timpul de intrare al fiecărei gene în zigot și să deducă corect poziția sa asupra ADN-ului. Jacob și Wollman au folosit, de asemenea, un microscop electronic pentru a fotografia bacteriile conjugante și a cronometra transmiterea genelor. „Cu Uniclie Wollman, am dezvoltat un instrument care a făcut posibilă analiza genetică a oricărei funcții, a oricărui „sistem”, a spus Jacob în autobiografia sa. Cei doi oameni de știință au descoperit și definit episomi , tulpini genetice care se reproduc automat ca parte a dezvoltării cromozomilor .

Jacob și Wollman au demonstrat, de asemenea, că bacteriile pot suferi mutații și se pot adapta ca răspuns la medicamente sau bacteriofagi. Evoluția și selecția naturală au funcționat atât în bacterii, cât și în forme de viață superioare. Jacob și Wollman și-au rezumat cercetările în numărul din iulie 1956 al Scientific American: „nu există nicio îndoială că trăsăturile de bază ale recombinării genetice trebuie să fie similare, indiferent dacă apar la bacterii sau la om. Ar fi destul de surprinzător dacă studiul reproducerii sexuale în bacterii nu a dus la o înțelegere mai profundă a procesului de recombinare genetică, care este atât de vital pentru supraviețuirea și evoluția organismelor superioare.”

în 1956 Jacob a acceptat titlul de director de laborator la Institutul Pasteur. În doi ani, Jacob a început să lucreze cu Jacques Monod, care părăsise laboratorul lui Lwoff cu câțiva ani mai devreme pentru a conduce Departamentul de biochimie celulară de la Institutul Pasteur. Arthur Pard Oquste, de asemenea, de multe ori s-au alăturat în cercetare. Jacob și Monod au studiat modul în care o enzimă intestinală numită galactozidază este activată pentru a digera lactoza sau zahărul din lapte. Galactozidaza este o enzimă inductibilă, adică nu se formează decât dacă este prezent un anumit substrat—în acest caz lactoză. Enzimele inductibile diferă de enzimele constitutive care sunt produse în mod continuu, indiferent dacă inductorul este prezent sau nu. Prin asocierea unei bacterii masculine inductibile normale cu o femeie constitutivă, au arătat că procesele enzimatice inductibile au prioritate față de sinteza enzimei constitutive. În experimentele efectuate de Jacob și Monod, inductorul, lactoza, a servit la inhibarea genei care reglează sinteza galactozidazei.

după aceea, Iacov și-a dat seama că lucrarea sa cu Monod și lucrarea sa anterioară cu Wollman despre inducția zigotică erau legate. În statuia din interior, a spus el, „în ambele cazuri, o genă guvernează formarea unui produs citoplasmatic, a unui represor care blochează expresia altor gene și astfel împiedică fie sinteza galactozidazei, fie multiplicarea virusului.”Sarcina lor a fost atunci să determine locația represorului, care părea să fie pe ADN.

până la sfârșitul deceniului, Jacob și Monod descoperiseră ARN mesager , unul dintre cele trei tipuri de acid ribonucleic. (Celelalte două sunt ARN ribozomal și ARN de transfer.) Fiecare tip de ARN are o funcție specifică. ARNm este mediatorul dintre ADN și ribozomi, trecând de-a lungul informațiilor despre secvența corectă de aminoacizi necesari pentru a alcătui proteinele. În timp ce munca lor a continuat, Jacob a acceptat o funcție de șef al Departamentului de genetică celulară la Institutul Pasteur.

în 1961, ei au explicat rezultatele cercetărilor lor care implică ARNm și acum celebrul model de Operon Jacob-Monod în lucrare, „mecanisme de reglementare genetică în sinteza proteinelor”, care a apărut în Jurnalul de Biologie Moleculară biologul Molecular Gunther S. Stent în știință a descris lucrarea „unul dintre monumentele din literatura de biologie moleculară.”

conform modelului Jacob – Monod operon, un set de gene structurale de pe ADN poartă codul pe care ARN-ul mesager îl livrează ribozomilor, care produc proteine. Fiecare set de gene structurale are propria sa genă operator situată lângă ea. Această genă operator este comutatorul care pornește sau oprește setul său de gene structurale și, astfel, supraveghează sinteza proteinelor lor. Jacob și Monod au numit fiecare grupare a unui operator și genele sale structurale un operon. Pe lângă gena operatorului, o genă regulatoare este localizată pe același cromozom ca și genele structurale. Într-un sistem inductibil, cum ar fi lactoseoperon (sau lac operon așa cum se numește), această genă regulatoare codifică o proteină represoare. Proteina represoare face unul din două lucruri. Când nu este prezentă lactoză, proteina represoare se atașează de operator și o inactivează, la rândul său, oprind activitatea genetică structurală și sinteza proteinelor . Cu toate acestea, atunci când lactoza este prezentă, proteina represoare se leagă de gena regulatoare în locul operatorului. Procedând astfel, eliberează operatorul și permite sinteza proteinelor să apară. Cu un astfel de sistem, o celulă se poate adapta la condițiile de mediu în schimbare și poate produce proteinele de care are nevoie atunci când are nevoie de ele.

la un an de la publicarea acestei lucrări, Jacob a câștigat Premiul Charles Leopold Mayer al Academiei Franceze de științe. În 1964, collect de France și-a recunoscut realizările prin înființarea unui scaun special în onoarea sa. Cu toate acestea, cea mai mare onoare a sa a venit în 1965, când el, Lwoff și Monod au împărțit Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină. Premiul a recunoscut contribuțiile lor „la cunoștințele noastre despre procesele fundamentale din materia vie care formează bazele unor fenomene precum adaptarea, reproducerea și evoluția.”

în timpul carierei sale, Iacov a scris numeroase publicații științifice, inclusiv cărțile logica vieții: o istorie a eredității și a posibilului și a actualului. Acesta din urmă, publicat în 1982, aprofundează teoria evoluției și linia pe care el crede că trebuie trasă între utilizarea evoluției ca teorie științifică și ca mit.

a se vedea, de asemenea, bacteriofagul și tastarea bacteriofagului; evoluția și mecanismele evolutive; originea evolutivă a bacteriilor și virusurilor; reglarea genetică a celulelor eucariote; reglarea genetică a celulelor procariote; Imunogenetica; Biologie Moleculară și Genetică Moleculară; Biologie Moleculară, dogma centrală a; genetica virală

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.