Сеймур Бензер - Seymour Benzer

Сеймур Бензер
Сеймур Бензер.gif
Сеймур Бензер с Дрозофила модель, 1974
Родившийся(1921-10-15)15 октября 1921 г.
Бенсонхерст, Бруклин Нью-Йорк НАС.
Умер30 ноября 2007 г.(2007-11-30) (86 лет)
Пасадена, Калифорния, НАС.
НациональностьСоединенные Штаты
Альма-матерБруклинский колледж (Б.С.)
Университет Пердью (Магистр наук, доктор философии, 1947)
Известенмолекулярная и поведенческая биология
НаградыМеждународная премия Фонда Гэрднера (1964, 2004)
Премия Луизы Гросс Хорвиц (1976)
Приз Харви (1977)
Медаль Томаса Ханта Моргана (1986)
Премия Вольфа в области медицины (1991)
Приз Крафорда (1993)
Международная премия по биологии (2000)
Член Королевского общества[1]
Научная карьера
ПоляФизика, молекулярная биология, поведенческая генетика, хронобиология, нейрогенетика
УчрежденияУниверситет Пердью
Калифорнийский технологический институт
ТезисФотоэлектрические эффекты в германии  (1947)
ВлиянияРоджер Уолкотт Сперри, Макс Дельбрюк, Сальвадор Лурия, Альфред Стертевант
Под влияниемРичард Фейнман, Фрэнсис Крик, Сидней Бреннер

Сеймур Бензер (15 октября 1921 г. - 30 ноября 2007 г.) Американец физик, молекулярный биолог и поведенческий генетик. Его карьера началась во время революции в молекулярной биологии 1950-х годов, и в конце концов он стал известен в области молекулярной и поведенческой генетики. Он руководил продуктивной лабораторией генетических исследований в Университете Пердью и в качестве почетного профессора нейробиологии Джеймса Дж. Босвелла Калифорнийский технологический институт.[1][2][3]

биография

ранняя жизнь и образование

Бензер родился в Южном Бронксе в семье Мейера Б. и Евы Найдорф, обеих Евреи из Польши.[4] У него было две старшие сестры, и родители считали его единственным мальчиком.[5] Одним из первых научных опытов Бензера было вскрытие лягушек, пойманных им в детстве. В интервью в Калифорнийском технологическом институте Бензер также вспомнил, как на свое 13-летие получил микроскоп, «и это открыло для себя весь мир».[6] Книга "Эрроусмит " к Синклер Льюис оказал сильное влияние на молодого Бензера, и он даже подражал почерку Макса Готлиба, ученого персонажа в романе. Бензер окончил Средняя школа Нью-Утрехта в 15 лет.[7]

В 1938 г. он поступил в Бруклинский колледж где он специализировался на физике.[3] Затем Бензер перешел к Университет Пердью чтобы получить докторскую степень. в физике твердого тела. Там он был нанят для секретного военного проекта по разработке улучшенной РЛС. Он провел исследование, которое привело к разработке стабильных германий выпрямителей и обнаружил кристалл германия, который можно использовать при высоких напряжениях, среди научных работ, которые привели к первым транзистор.[2][3][8]

Личная жизнь

В Бруклинский колледж Шестнадцатилетним первокурсником Бензер познакомился с Дороти Влоски (по прозвищу Дотти), медсестрой двадцати одного года. Позже он женился на ней в Нью-Йорк в 1942 г.[7] У них было две дочери, Барби (Барбара) и Марта Джейн.

Бензер умер от инсульта в Хантингтонская больница в Пасадена, Калифорния.[8]

Научная карьера

Молекулярная биология

После получения докторской степени в 1947 году его сразу же приняли на должность доцента физики в Purdue. Однако Бензера вдохновили Эрвин Шредингер книга Что такое жизнь?, в котором физик размышлял о физической природе гена и «коде» жизни. Это послужило катализатором сдвига интереса Бензера к биологии, и он перешел в сферу биологии. бактериофаг генетика.,[9] два года докторант в Макс Дельбрюк работает в лаборатории Калифорнийского технологического института, а затем возвращается в Пердью. В Университете Пердью Бензер разработал Т4 rII система, новый генетический метод, включающий рекомбинация в бактериофаге Т4 rII мутанты.[10] Заметив, что конкретный rII мутант, мутация, которая заставляла бактериофаг уничтожать бактерии быстрее, чем обычно, не проявляла ожидаемого фенотипа, Бензеру пришло в голову, что этот штамм мог возникнуть в результате скрещивания двух разных rII мутанты (каждый из которых имеет часть rII ген интактный), где рекомбинация событие привело к нормальному rII последовательность. Бензер понял, что, создав много р мутанты и запись частота рекомбинации между разными р штаммов, можно было бы создать подробную карту гена, как Альфред Стертевант сделал для хромосомы.[7] Воспользовавшись огромным количеством рекомбинантов, которые можно было проанализировать в rII мутантной системы, Бензер в конечном итоге смог отобразить более 2400 rII мутации. Собранные им данные предоставили первое свидетельство того, что ген не является неделимым объектом, как считалось ранее, и что гены являются линейными.[11][10] Бензер также доказал, что мутации были распределены во многих различных частях одного гена, и разрешающая способность его системы позволила ему различать мутанты, которые различаются на уровне одного гена. нуклеотид. На основе его rII данных, Бензер также предложил различные классы мутаций, включая удаления, точечные мутации, миссенс-мутации, и бессмысленные мутации.[12]

Работа Бензера повлияла на многих других ученых его времени (см. Группа фагов ). В период своей работы в области молекулярной биологии Бензер проанализировал тонкую структуру одного гена, заложив основу для десятилетий анализа мутаций и генной инженерии, и установил парадигму с использованием rII фаг, который позже будет использоваться Фрэнсис Крик и Сидней Бреннер установить тройной код из ДНК. Кроме того, картографическая техника Бензера была подхвачена Ричард Фейнман.[7]

В 1967 году Бензер оставил область генетики фагов и вернулся в Калифорнийский технологический институт, чтобы работать в поведенческая генетика.

Поведенческая генетика

Бензер против Хирша

Бензер был одним из первых ученых, получивших известность в области поведенческая генетика. Когда эта область начала формироваться в 1960-х и 1970-х годах, Бензер оказался в научном противостоянии с другим ведущим исследователем в этой области, Джерри Хирш. В то время как Хирш считал, что поведение является сложным феноменом, не сводимым к уровню отдельных генов, Бензер утверждал, что поведение животных не было слишком сложным, чтобы управлять одним геном. Это привело к методологическим различиям в экспериментах двух исследователей с Дрозофила это глубоко повлияло на область поведенческой генетики. Хирш искусственно отбирал поведение, представляющее интерес для многих поколений, в то время как Бензер в основном использовал вперед генетический мутагенезный скрининг для выделения мутантов с определенным поведением.[13] Конкурирующие философии Бензера и Хирша послужили источником необходимого научного напряжения, чтобы ускорить и улучшить развитие поведенческой генетики, помогая ей завоевать популярность в качестве законной области исследований в научном сообществе.

Достижения исследований

Бензер использовал прямую генетику для исследования генетической основы различных форм поведения, таких как фототаксис, циркадные ритмы и обучение путем индукции мутаций в популяции дрозофилы с последующим скринингом людей на предмет измененных интересующих фенотипов.[9] Чтобы лучше идентифицировать мутантов, Бензер разработал новые устройства, такие как устройство противотока, которое было разработано для разделения мух в зависимости от величины и направления их фототактической реакции.[14] Бензер идентифицировал мутанты по широкому спектру характеристик: зрение (нефотаксиальный, негативная фототактика, и глаза отсутствуют[15]), передвижение (вялый, несогласованный), стрессоустойчивость (испугался), половая функция (умение, бесплодный ), нервно-мышечная функция (фоторецепторная дегенерация, упасть замертво), а также обучение и память (брюква, тупица[16]).[17]

Бензер и студент Рон Конопка открыл первых мутантов циркадного ритма. Были идентифицированы три различных типа мутантов - аритмический, с укороченным и удлиненным периодом. Все эти мутации затрагивали один и тот же функциональный ген на Х-хромосоме и влияли на ритм эклозии популяции, а также на ритмы двигательной активности отдельных мух.[18] Для мониторинга Дрозофила двигательная активность Бензер и доктор наук Йошики Хотта разработали систему, использующую инфракрасный свет и солнечные батареи.[18] Все три мутации были сопоставлены с Х-хромосомой, на расстоянии ноль сантиметров друг от друга, что указывает на то, что мутантные фенотипы соответствуют аллелям того же гена, который Конопка назвал период.[18] Это было первое из нескольких основополагающих исследований отдельных генов, влияющих на поведение, исследований, которые были воспроизведены на других моделях животных и теперь являются основой для растущей области молекулярной биологии поведения. В 1992 году Бензер, работая с Майклом Росбашем, продолжил эту работу, показав, что белок PER, который период коды для, преимущественно находится в ядре.[19] Работа с мутантами Period стала катализатором в изучении циркадных ритмов и продвинула эту область вперед.

2 октября 2017 г. д-р Росбаш вместе с д-р. Майкл У. Янг и Джеффри С. Холл были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине за клонирование генов циркадных ритмов и выяснение биохимических механизмов, с помощью которых белковые продукты циркадных ритмов регулируют поведение.

Бензер был на переднем крае исследования нейродегенерации у плодовых мух, моделирования болезней человека и попыток их подавления. Он также внес вклад в область биологии старения, ища мутантов с измененной продолжительностью жизни и пытаясь проанализировать механизмы, с помощью которых организм может избежать неизбежного функционального спада и связанных с ним заболеваний.[20] В 1998 году Бензер и его коллеги Йи-Джюн Линь и Лоран Сероуде опубликовали результаты исследования мутанта-долгожителя. Дрозофила, затем назван Мафусаилом. Мутантный ген, кодирующий ранее неизвестного члена GPCR семья. При тестировании на температурный стресс считается, что эти мутанты обладают повышенной способностью реагировать на стресс и, таким образом, жить дольше.[21] Одним из последних исследовательских проектов Бензера было исследование ограничений в питании и долголетия. Статья была опубликована в'Клетка' ', на эффект продолжительности жизни 4E-BP, репрессора трансляции, после диетического ограничения. Хотя исследование проводилось до его смерти, статья была опубликована позже и посвящена его памяти.[22]

Исследования рака

В 1978 году Дотти попала в больницу с раком груди, и друг, коллега и наставник Сеймура. Макс Дельбрюк был диагностирован рак. В результате Сеймур Бензер проявил интерес к биологии рака и посетил несколько конференций по раку груди.[7]Позже Бензер снова женился на Кэрол Миллер, невропатолог. Вместе в начале 1980-х они использовали окрашивание антител методы поиска почти идентичных гены между мухами и людьми.[7]

Почести и награды

Бензер с Рональд Рейган в 1986 г.

Он был членом Французская Академия Наук, Национальная академия наук США, Американское философское общество и Королевское общество.

Книги

Бензер - предмет книги 1999 года Время, любовь, память: великий биолог и его поиски истоков поведения к Пулитцеровский лауреат Джонатан Вайнер,[7] и Повторное понимание гена: приключения Сеймура Бензера в генетике фагов пользователя Лоуренс Холмс.[5]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Гринспен, Р. Дж. (2012). "Сеймур Бензер. 15 октября 1921 г. - 30 ноября 2007 г.". Биографические воспоминания членов Королевского общества. 58: 23–32. Дои:10.1098 / rsbm.2012.0031.
  2. ^ а б Гринспен, Р. Дж. (2008). «Сеймур Бензер (1921–2007)». Текущая биология. 18 (3): R106 – R110. Дои:10.1016 / j.cub.2007.12.039. PMID  18345547. S2CID  2094146.
  3. ^ а б c Карл Циммер (8 декабря 2007 г.). «Сеймур Бензер, генетик, умер в возрасте 86 лет». Нью-Йорк Таймс. Получено 2008-02-18.
  4. ^ http://oralhistories.library.caltech.edu/27/1/OH_Benzer_S.pdf
  5. ^ а б Холмс, Фредерик Лоуренс; Саммерс, Уильям С. (2006). Повторное понимание гена: приключения Сеймура Бензера в генетике фагов. Нью-Хейвен: издательство Йельского университета. ISBN  978-0-300-11078-4.
  6. ^ Бензер, Сеймур (1991). «Сеймур Бензер (1921–2007), беседа с Хайди Аспутрян». Устная история проекта. Архив Калифорнийского технологического института. Получено 19 апреля 2011.
  7. ^ а б c d е ж грамм Вайнер, Джонатан (1999). Время, любовь, память: великий биолог и его поиски истоков поведения. Нью-Йорк: Кнопф. ISBN  978-0-679-44435-0.
  8. ^ а б "Скончался пионер нейрогенетики Сеймур Бензер" (Пресс-релиз). Калифорнийский технологический институт. 30 ноября 2007 г. Архивировано с оригинал 8 февраля 2008 г.. Получено 2008-02-18.
  9. ^ а б Ян, Ю. -Н .; Ян, Л. (2008). «Ретроспектива: Сеймур Бензер (1921-2007)». Наука. 319 (5859): 45. Дои:10.1126 / science.1154050. PMID  18174427. S2CID  206511019.
  10. ^ а б Бензер, С. (1961). «О топографии тонкой генетической структуры». Труды Национальной академии наук. 47 (3): 403–415. Bibcode:1961ПНАС ... 47..403Б. Дои:10.1073 / pnas.47.3.403. ЧВК  221592. PMID  16590840.
  11. ^ Бензер, С. (1959). «О топологии тонкой генетической структуры». Труды Национальной академии наук. 45 (11): 1607–20. Bibcode:1959ПНАС ... 45.1607Б. Дои:10.1073 / pnas.45.11.1607. ЧВК  222769. PMID  16590553.
  12. ^ Джаяраман, Р. Резон (2008). "Сеймур Бензер и Т4 рII: Запуск карты в землю ». Резонанс. 13 (10): 898–908. Дои:10.1007 / s12045-008-0098-6. S2CID  84968274.
  13. ^ Талли, Т. (1996). «Открытие генов, связанных с обучением и памятью: экспериментальный синтез взглядов Хирша и Бензера». Труды Национальной академии наук. 93 (24): 13460–13467. Bibcode:1996PNAS ... 9313460T. Дои:10.1073 / пнас.93.24.13460. ЧВК  33631. PMID  8942957.
  14. ^ Бонини, Н. М. (2008). "Дань Сеймуру Бензеру, 1921-2007 гг.". Генетика. 180 (3): 1265–1273. Дои:10.1534 / генетика.104.97782. ЧВК  2581933. PMID  19001297.
  15. ^ Бонини, Н. М .; Leiserson, W. M .; Бензер, С. (1993). «Ген отсутствия глаз: генетический контроль выживания и дифференцировки клеток в развивающихся глазах дрозофилы». Клетка. 72 (3): 379–395. Дои:10.1016/0092-8674(93)90115-7. PMID  8431945. S2CID  36882227.
  16. ^ Dudai, Y .; Jan, Y. N .; Байерс, Д .; Quinn, W. G .; Бензер, С. (1976). «Дунс, мутант дрозофилы, дефицитный в обучении» (PDF). Труды Национальной академии наук. 73 (5): 1684–1688. Bibcode:1976PNAS ... 73.1684D. Дои:10.1073 / pnas.73.5.1684. ЧВК  430364. PMID  818641.
  17. ^ Бензер, С. (1971). «От гена к поведению». JAMA: журнал Американской медицинской ассоциации. 218 (7): 1015–1022. Дои:10.1001 / jama.1971.03190200047010.
  18. ^ а б c Конопка, Р. Дж .; Бензер, С. (1971). «Часовые мутанты Drosophila melanogaster». Труды Национальной академии наук. 68 (9): 2112–2116. Bibcode:1971ПНАС ... 68.2112К. Дои:10.1073 / pnas.68.9.2112. ЧВК  389363. PMID  5002428.
  19. ^ Лю, X .; Zwiebel, L.J .; Hinton, D .; Бензер, С.; Hall, J.C .; Росбаш, М. (1992). «Ген периода кодирует преимущественно ядерный белок у взрослых дрозофил». Журнал неврологии. 12 (7): 2735–2744. Дои:10.1523 / JNEUROSCI.12-07-02735.1992. ЧВК  6575836. PMID  1613555.
  20. ^ "Если бы он был Мафусаилом: Сеймур Бензер, 1921-2007". Уроборос. 2007-12-03. Получено 2007-12-07.
  21. ^ Lin, Y .; Seroude, L .; Бензер, С. (1998). «Увеличенная продолжительность жизни и стрессоустойчивость у мутанта дрозофилы methuselah». Наука. 282 (5390): 943–946. Bibcode:1998Научный ... 282..943Л. Дои:10.1126 / science.282.5390.943. PMID  9794765. S2CID  43149680.
  22. ^ Зид, Б. М .; Rogers, A. N .; Katewa, S.D .; Варгас, М. А .; Колипински, М. С .; Лу, Т. А .; Бензер, С.; Капахи, П. (2009). «4E-BP увеличивает продолжительность жизни при ограничении диеты за счет усиления митохондриальной активности у дрозофилы». Клетка. 139 (1): 149–160. Дои:10.1016 / j.cell.2009.07.034. ЧВК  2759400. PMID  19804760.
  23. ^ "Книга членов, 1780–2010: Глава B" (PDF). Американская академия искусств и наук. Получено 15 июня, 2011.
  24. ^ Комитет по присуждению премии Луизы Гросс Хорвиц (2007). "Премия Луизы Гросс Хорвиц в области биологии и биохимии". Медицинский центр Колумбийского университета. Получено 2008-02-18.
  25. ^ "Медаль Даниэля Жиро Эллиота". Национальная Академия Наук. Получено 16 февраля 2011.

внешняя ссылка