Маклин Маккарти - Maclyn McCarty

Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста помоги Улучши это или обсудите эти вопросы на страница обсуждения. (Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны) Эта статья тон или стиль могут не отражать энциклопедический тон используется в Википедии. См. Википедию руководство по написанию лучших статей для предложений. (Апрель 2016 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Маклин Маккарти
Маклин Маккарти с Фрэнсис Крик и Джеймс Д. Уотсон
Родился	(1911-06-09)9 июня 1911 г. Саут-Бенд, Индиана
Умер	2 января 2005 г.(2005-01-02) (93 года)
Известен	Роль в открытии, что ДНК является носителем гены
Награды	Премия Роберта Коха (Золото, 1981)Приз Вольфа для медицины (1990)

Маклин Маккарти (9 июня 1911 г. - 2 января 2005 г.) Американец генетик.

Маклин Маккарти, посвятивший свою жизнь в качестве врача-ученого изучению организмов, вызывающих инфекционные заболевания, был наиболее известен своей ролью в монументальном открытии: ДНК, а не белок, составляет химическую природу гена. Раскрытие молекулярного секрета рассматриваемого гена - секрета капсульного полисахарида пневмококковых бактерий - привело к изучению наследственности не только с помощью генетики, но и с помощью химии, и положило начало эпохе молекулярной биологии. Маккарти был самым молодым и дольше всех выжившим членом исследовательской группы, ответственной за этот подвиг (известный как Эксперимент Эйвери – Маклауда – Маккарти ), который также включал Освальд Т. Эйвери и Колин МакЛауд; он умер 2 января 2005 г. от сердечной недостаточности.

Жизнь

Маккарти родился в 1911 году в Саут-Бенд, Индиана, второй из четырех сыновей управляющего филиалом компании «Студебеккер», когда она еще была фирмой, занимающейся конными экипажами. В подростковом возрасте Маккарти поставил перед собой цель стать врачом-ученым и реализовал успешную стратегию подготовки к поступлению и раннего успеха в Университет Джона Хопкинса Медицинская школа. Будучи студентом в Стэндфордский Университет, он дальновидно начал свои исследования в зарождающейся области биохимия, работать с Джеймс Мюррей Удача на белковый обмен в печени. В 1937 году он начал свое клиническое обучение педиатрии в Харриет Лейн Сервис при Университете Джона Хопкинса. Там Маккарти проявил особый интерес к инфекционным заболеваниям - в частности, к лечению антибактериальными препаратами сульфонамида, которые только-только входили в медицину, - который он впоследствии преследовал, переехав в Нью-Йоркский университет работать с Уильямом Тиллеттом. А Национальный исследовательский совет Стипендия в области медицинских наук и открытие лаборатории Освальда Т. Эйвери стимулировали его переезд в Рокфеллеровский университет в 1941 г.

В то время исследования в лаборатории Эйвери были сосредоточены на пневмококковой трансформации, наследуемой трансформации пневмококкового штамма из невирулентной грубой формы в вирулентную гладкую инкапсулированную форму. Прибытие Маккарти в Институт Рокфеллера в сентябре 1941 г. ознаменовало 13-летие этого открытия, также известного как Феномен Гриффита. До этого открытия 1920-е гг. Были отмечены смесью разрозненных наблюдений Пневмококк казалось, что это связано с обменом рецепторами между различными бактериями, которые либо растут вместе в жидких средах, либо подвергаются воздействию различных видов экстрактов и супернатантов. За редким исключением, ранние исследователи в этой области совершенно не понимали различия между генотип и фенотип. Ни один эксперимент не был подтвержден другими наблюдателями, поэтому вся область «параагглютинации» имела некоторую дурную репутацию.

Однако в 1928 году Фред Гриффит, лидер исследований в области общественного здравоохранения в Великобритании, продемонстрировал, что преобразование одного штамма в другой может происходить in vivo у мышей. Вскоре после публикации его результатов они были подтверждены в нескольких кругах, включая лабораторию Эйвери. Анализ опирался на серотипирование: было известно, что фенотипическая дифференциация пневмококковых групп может быть диагностирована по их реакциям со специфическими антисыворотками, которые, как уже было установлено, отражают химически различные капсульные полисахариды. У Гриффита не было ни ресурсов, ни желания очищать и идентифицировать ответственный агент в экстрактах пневмококка, который вызывал изменения серотипа. Но феномен трансформации, по крайней мере, смутно понимался как изменение того, что мы теперь назвали бы генетическими факторами.

Хотя эти исследования прерывались, иногда на годы, с 1928 года они были в центре внимания лаборатории Эйвери. Примерно в 1940 году они были активированы усилиями Колина Маклауда по очистке химического агента, ответственного за изменения серотип - ли белок, нуклеиновая кислота, или какой-либо другой класс молекул - и продемонстрировать, что это было необходимо и достаточно, чтобы вызвать феномен Гриффитса. Исследования пневмококковой трансформации были сильно отягощены широким спектром переменных, которые необходимо было контролировать, чтобы можно было количественно оценить трансформирующую активность экстрактов, прошедших различные стадии очистки. МакЛауд за несколько лет исследований решил несколько сложных технических проблем, чтобы сделать экспериментальную систему более надежной в качестве теста на биологическую активность. К тому времени, когда Маккарти прибыл в Университет Рокфеллера, команда Эйвери почти решила, что активный реагент не является белком, поэтому он должен быть либо РНК или ДНК. Прогресс этого исследования в течение следующих трех лет описан в мемуарах Маккарти. Принцип трансформации, написанная в начале 1980-х гг.^[1]

По мере того как очистка прогрессировала, воздействие на экстракты кристаллической РНКазы и препаратов протеиназы помогло команде Эйвери определить, что биологическая активность экстрактов не зависит от РНК или белка. Кристаллическая ДНКаза не была доступна до 1948 года, но биологическая активность быстро снижалась за счет экстрактов тканей, богатых ДНКазой. Прибытие Маккарти в Рокфеллеровский университет также ознаменовалось еще одной важной вехой, а именно разработкой теста с дифениламиновым реагентом для положительной корреляции ДНК с биологической активностью. Постепенно стало очевидно, что активный материал в очищенных экстрактах обладает удивительно высокой эффективностью в микрограммах ДНК, которая может завершить пневмококковую трансформацию in vitro.

Маккарти, МакЛауд и Эйвери боролись со стандартом доказательства, необходимым для утверждения, что они выполнили пневмококковую трансформацию с высокоочищенной ДНК из экстрактов. После долгого самоанализа в 1944 г. они опубликовали в Журнал экспериментальной медицины что активным материалом была ДНК,^[2] без белка или любого другого известного полимера.^[3][4]

Превратности принятия концепции «гены - это ДНК» заслуживают признания ученых.^[5][6] Это утверждение действительно было предметом грозного, но предсказуемого раунда организованного скептицизма. Некоторые скажут, что еще хуже, что это просто игнорировалось, но это явно неверно, по крайней мере, в случае исследовательских институтов Нью-Йорка. Научное сообщество не принимает основные научные утверждения с легкостью, и в этом случае возникли проблемы, связанные с исследованиями S. pneumoniae, что особенно затруднило привлечение других исследователей для продолжения этого исследования. Начнем с того, что мало кто имел необходимый опыт работы с этим патогеном с биологической точки зрения - с ним было опасно работать, и в то же время с ним было привередливо расти. Чтобы оценить его вирулентность, нужно было использовать мышей в качестве селективного фильтра. В качестве подтверждения наиболее критично отсутствовало исследование других фенотипических маркеров, помимо капсульного полисахарида, для определения степени применимости результатов по гену одного пневмококкового антигена к другим метаболическим маркерам S. pneumoniae.

Однако к 1953 году под влиянием огромного влияния Биспиральная структура ДНК Уотсона и Крика, большинство исследователей полностью приняли статью 1944 г. Фактически, можно сказать, формальное доказательство того, что генетический материал, кодируемый ДНК, было получено гораздо позже лабораторным синтезом олигонуклеотиды и демонстрацией биологической активности генетического материала, например генов тРНК или небольших ДНК-вирусов. Задолго до этого формального доказательства большинство комментаторов согласились с неограниченной эвристической ценностью предположения о том, что гены действительно созданы из ДНК.

Между тем, будучи насквозь врачом-ученым, Маккарти обратил свое внимание на болезни, которым способствуют стрептококки. Так случилось, что после ухода Гомера Свифта в 1946 году Маккарти попросили возглавить лабораторию, созданную в 1922 году для работы со стрептококками и ревматическая лихорадка. Это был научный дом Ребекка Лэнсфилд, который разработал все еще мощную серологическую классификацию стрептококков. Из бесчисленных клинических наблюдений в сочетании с классификацией Лэнсфилда стало ясно, что острая ревматическая лихорадка, тяжелое стерильное воспалительное состояние, поражающее, в частности, суставы и сердце, была осложнением группы А. стрептококковый фарингит через несколько недель после заражения. Причинная цепь событий все еще ускользает от нас. Маккарти занялся этой проблемой, изучив как биологию стрептококков группы А, так и пациентов с острой ревматической лихорадкой, поступивших в больницу Рокфеллера.

Вместе со своими учениками и сотрудниками в течение следующих 20 лет работа Маккарти изменила представление об организме с грамположительного стрептококка с определенной серологической характеристикой до одного из наиболее охарактеризованных видов бактерий. Работа над анатомией и химией клеточной стенки бактерий только начиналась. Его работа привела к выделению клеточной стенки стрептококка как структурного объекта, пригодного для анатомического исследования. электронная микроскопия. Химическое вскрытие привело к характеристике группы А, специфичной для полисахарид и пептидогликан, и определение его серологической специфичности в терминальном гексозамин. Чтобы доказать эту специфичность, ему сначала нужно было идентифицировать и очистить определенный фермент, который отщеплял гексозамин (гексозаминидазу) от почвенного организма. Обработка полисахарида этим ферментом отменяла его серологическую реактивность. Маккарти также продемонстрировал точную конфигурацию гексозаминовой связи, синтезируя как α-, так и β-N-ацетил-глюкозамин яичный альбумин, и показал, что только второй реагирует с антисывороткой группы A. Подобная аналитическая стратегия показала, что полисахарид стрептококков группы C отличается наличием концевого β-N-ацетилгалактозамина в качестве серологической детерминанты.

Параллельно Маккарти изучал пациентов с ревматической лихорадкой, госпитализированных в госпиталь Рокфеллера, а также ценные коллекции образцов от военных вспышек болезни во время Второй мировой войны. Он и его сотрудники обнаружили, что ответы антител на несколько стрептококковых антигенов были значительно выше в группе людей, у которых развился острый ревматизм, чем у людей с неосложненной инфекцией. Однако ответ на несвязанные антигены, например, дифтерийный анатоксин не был усилен. Он обнаружил, что стрептококки группы А секретируют необычно большое количество ДНКазы, и разработал тест для обнаружения антител, вырабатываемых в ответ на этот антиген. Это привело к открытию того, что стрептококки способны продуцировать несколько изоферментов ДНКазы. Он очистил человеческий C-реактивный белок путем кристаллизации, произвел высокоспецифичную антисыворотку и, используя этот гораздо более простой и более чувствительный тест, обнаружил, что уровни C-реактивного белка реагируют быстрее и надежнее, чем другие воспалительные маркеры, и могут служить наиболее точными. индикатор ревмато-воспалительной активности. Измерение уровня C-реактивного белка для выявления воспаления стало обычным делом в медицинской практике.

В последние годы своей жизни Маккарти все чаще служил государственным деятелем биомедицинских наук. Он проработал 14 лет главным врачом больницы Рокфеллеровского университета, а также доверенным советником и вице-президентом Рокфеллеровского университета. За пределами университета к его руководству стремился Совет медицинских исследований Нью-Йорка, Фонд Хелен Хэй Уитни, то Институт медицины (как член-учредитель), а также многочисленные советы университетов. На протяжении более 40 лет в качестве редактора он поставил свой знак отличия и честности на Журнал экспериментальной медицины.

Научные интересы и энергия Маккарти нашли отражение в его богатой личной жизни. Наряду со своей женой Марджори у Маккарти был широкий круг очень близких друзей как в Соединенных Штатах, так и за рубежом, которые дорожили его личным теплом, его сдержанным, сдержанным и прагматичным характером, его остроумием и широким интеллектом. . Он любил английскую литературу, театр и симфонии. Он любил бродить по улицам и музеям великих городов мира, особенно Парижа, Нью-Йорка и Лондона, и после выхода на пенсию часто бывал за границей. Более того, он оставался близким к своей семье; четыре брата, живущие в разных частях страны, никогда не пропускали ежегодные встречи.

Рекомендации

Источники

• Ледерберг, Джошуа; Gotschlich, Эмиль C (2005). «Путь к открытию: карьера Маклин Маккарти». PLoS Биология. 3 (10): e341. Дои:10.1371 / journal.pbio.0030341. ЧВК  1250295. PMID  16207076.

Эта статья включает текст Джошуа Ледерберг и Эмиль Готшлих доступны под CC BY 2.0 лицензия.

внешняя ссылка

• Нью-Йорк Таймс некролог
• Пресс-релиз от Рокфеллеровского университета на Wayback Machine (архивировано 7 апреля 2005 г.)
• Когда было доказано, что ДНК является химической основой наследственности?
• Холли, Джо (6 января 2005 г.). "Смерть первопроходца-генетика Маклина Маккарти". Вашингтон Пост. Получено 23 октября 2012.