Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Жак Люсьен Моно (9 февраля 1910 - 31 мая 1976) был французским биохимиком , получившим Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1965 году, разделив ее с Франсуа Жакобом и Андре Львоффом «за их открытия, касающиеся генетического контроля ферментов и синтеза вирусов. ". [2] [3] [4] [5] [6] [7]

Моно и Джейкоб прославились своей работой над lac- опероном E. coli , который кодирует белки, необходимые для транспорта и расщепления сахарной лактозы (lac). На основе своей собственной работы и работы других они разработали модель того, как контролируются уровни некоторых белков в клетке. В их модели производство белков, таких как те, которые кодируются в опероне lac (лактозы) , предотвращается, когда репрессор , кодируемый регуляторным геном , связывается со своим оператором., конкретный сайт в последовательности ДНК, близкий к генам, кодирующим белки. (Теперь известно, что репрессор, связанный с оператором, физически блокирует связывание РНК-полимеразы с промотором , сайтом, где начинается транскрипция соседних генов.)

Исследование контроля экспрессии генов в лаковых оперона при условии , что первый пример системы для регулирования в транскрипции . Моно также предположил существование молекул информационной РНК , которые связывают информацию, закодированную в ДНК и белках . Благодаря этому вкладу он считается одним из основоположников молекулярной биологии . [8] [9]

Карьера и исследования [ править ]

В исследованиях Моно он обнаружил, что курсовая работа на десятилетия отстает от современной биологической науки. Он учился у других студентов немного старше себя, а не у преподавателей. "Джорджу Тейсье он обязан количественным описаниям; Андре Львофф познакомил его с возможностями микробиологии; Борису Эфрусси он обязан открытием физиологической генетики, а Луи Рапкину - концепцией, согласно которой только химические и молекулярные описания могут обеспечить полную интерпретацию. функции живых организмов ". [10]

До своей докторской работы Монод провел год в лаборатории Томаса Ханта Моргана в Калифорнийском технологическом институте, работая над генетикой дрозофилы . Это было для него настоящим открытием и, вероятно, повлияло на него в разработке генетической концепции биохимии и метаболизма. [11]

Интерес Монода к lac- оперону возник из его докторской диссертации, в которой исследовался рост бактерий на смесях сахаров и задокументировано последовательное использование двух или более сахаров. [10] [12] [13] Он ввел термин диауксие для обозначения частых наблюдений за двумя отдельными фазами роста бактерий, выращенных на двух сахарах. Он теоретизировал о росте бактериальных культур и продвигал теорию хемостата как мощную систему непрерывного культивирования для исследования физиологии бактерий. [14]

Экспериментальной системой, которую в конечном итоге использовали Джейкоб и Моно, была обычная бактерия, E. coli , но основная концепция регуляции (описанная в статье об опероне Lac ), открытая Джейкобом и Моно, является фундаментальной для клеточной регуляции для всех организмов. Ключевая идея заключается в том, что E. coli не беспокоит тратить энергию на производство таких ферментов, если нет необходимости метаболизировать лактозу , например, когда доступны другие сахара, такие как глюкоза . Тип регуляции называется негативной генной регуляцией , поскольку оперон инактивируется белковым комплексом, который удаляется в присутствии лактозы (регуляторная индукция).

Моно также внес важный вклад в область энзимологии, предложив теорию аллостерии в 1965 году вместе с Джеффрисом Вайманом (1901–1995) и Жан-Пьером Ченжаксом . [15]

Моно был не только биологом, но также прекрасным музыкантом и уважаемым писателем по философии науки . Он был политическим активистом и начальником оперативного штаба Французских сил во время Второй мировой войны . Готовясь к высадке союзников, он организовал сброс оружия с парашютом, взрывы железных дорог и перехват почты.

Философские вклады [ править ]

В 1971 году Моно опубликовал книгу « Шанс и необходимость» , основанную на серии лекций, которые он прочитал в колледже Помона в 1969 году. Книга представляет собой краткое, но важное исследование философских последствий современной биологии, написанное для широкой читательской аудитории. [16] Моно признает свою связь с французским экзистенциалистов в эпиграф книги, который цитирует заключительные пункты Камю «s Миф о Сизифе. Обобщая недавний прогресс в нескольких областях биологии, включая его собственное исследование, Моно подчеркивает способы, которыми информация принимает физическую форму и, следовательно, становится способной влиять на события в мире. Например, информация, позволяющая белковому ферменту «выбирать» только одно из нескольких подобных соединений в качестве субстрата химической реакции, закодирована в точной трехмерной форме фермента; эта точная форма кодируется линейной последовательностью аминокислот, составляющих белок; и эта конкретная последовательность аминокислот кодируется последовательностью нуклеотидов в гене этого фермента.

В названии книги «необходимость» указывает на то, что фермент должендействует как он, катализируя реакцию с одним субстратом, но не с другим, в соответствии с ограничениями, налагаемыми его структурой. Хотя нельзя сказать, что сам по себе фермент имеет право выбора в отношении своей активности, цель исследования, получившего Нобелевскую премию Джейкоба и Моно, заключалась в том, чтобы показать, как бактериальная клетка может «выбирать», проводить ли катализируемую реакцию или нет. ферментом. Как объясняет Моно, клетка может сделать такой выбор либо путем синтеза фермента, либо без него в ответ на химическое окружение. Однако выбор синтеза / отсутствия синтеза, в свою очередь, регулируется необходимыми биохимическими взаимодействиями между репрессорным белком, геном фермента и субстратом фермента,которые взаимодействуют таким образом, что результат (синтез фермента или нет) зависит от изменчивого состава химической среды клетки. Иерархическая модульная организация этой системы явно подразумевает, что могут существовать дополнительные регуляторные элементы, которые управляют, управляются или иным образом взаимодействуют с любым заданным набором регуляторных компонентов. Поскольку в целом бактериальная активность, которая является результатом этих регуляторных цепей, согласуется с тем, что является полезным для выживания бактериальной клетки в это время, бактерия в целом может быть описана как делающая рациональный выбор, даже если бактериальные компоненты, участвующие в решая, создавать ли фермент (репрессор, ген и субстрат), у них не больше выбора в отношении их активности, чем у самого фермента.Модульная организация этой системы ясно подразумевает, что могут существовать дополнительные регуляторные элементы, которые управляют, регулируются или иным образом взаимодействуют с любым заданным набором регуляторных компонентов. Поскольку в целом бактериальная активность, которая является результатом этих регуляторных цепей, согласуется с тем, что полезно для выживания бактериальной клетки в это время, бактерия в целом может быть описана как делающая рациональный выбор, даже несмотря на то, что бактериальные компоненты, участвующие в решая, создавать ли фермент (репрессор, ген и субстрат), у них не больше выбора в отношении их активности, чем у самого фермента.Модульная организация этой системы ясно подразумевает, что могут существовать дополнительные регуляторные элементы, которые управляют, регулируются или иным образом взаимодействуют с любым заданным набором регуляторных компонентов. Поскольку в целом бактериальная активность, которая является результатом этих регуляторных цепей, согласуется с тем, что является полезным для выживания бактериальной клетки в это время, бактерия в целом может быть описана как делающая рациональный выбор, даже если бактериальные компоненты, участвующие в решая, создавать ли фермент (репрессор, ген и субстрат), у них не больше выбора в отношении их активности, чем у самого фермента.бактериальная активность, которая является результатом этих регуляторных цепей, соответствует тому, что полезно для выживания бактериальной клетки в это время, бактерия в целом может быть описана как делающая рациональный выбор, даже если бактериальные компоненты, участвующие в принятии решения о том, следует ли делать Фермент (репрессор, ген и субстрат) не имеет большего выбора в отношении своей активности, чем сам фермент.бактериальная активность, которая является результатом этих регуляторных цепей, соответствует тому, что полезно для выживания бактериальной клетки в это время, бактерия в целом может быть описана как делающая рациональный выбор, даже если бактериальные компоненты, участвующие в принятии решения о том, следует ли делать Фермент (репрессор, ген и субстрат) не имеет большего выбора в отношении своей активности, чем сам фермент.

Моно показывает парадигму того, как выбор на одном уровне биологической организации (метаболическая активность) порождается необходимыми (без выбора) взаимодействиями на другом уровне (регуляция генов); возможность выбора возникает из сложной системы петель обратной связи, которые связывают эти взаимодействия. Далее он объясняет, как способность биологических систем сохранять информацию в сочетании со случайными вариациями во время репликации информации (то есть генетическими мутациями), которые по отдельности редки, но обычны в совокупности, приводит к дифференциальному сохранению этой информации, которое является наиболее успешным. при поддержании и воспроизведении себя. Моно пишет, что этот процесс, действующий в течение длительных периодов времени, является достаточным объяснением (по сути, единственным правдоподобным объяснением) сложности и телеономической активности биосферы. Следовательно,комбинированные эффекты случая и необходимости, которые поддаются научному исследованию, объясняют наше существование и вселенную, в которой мы живем, без необходимости прибегать к мистическим, сверхъестественным или религиозным объяснениям.

Признавая вероятное эволюционное происхождение потребности человека в объяснительных мифах, в последней главе книги « Случайность и необходимость» Монод защищает объективное (следовательно, свободное от ценностей) научное мировоззрение в качестве руководства для оценки истины. Он описывает это как «этику знания», которая разрушает старые философские, мифологические и религиозные онтологии, которые утверждают, что обеспечивают как этические ценности, так и стандарт для суждения об истине. Для Моно оценка истины отдельно от любых оценочных суждений - это то, что позволяет людям действовать достоверно, требуя от них выбора.этические ценности, которые мотивируют их действия. Он заключает, что «человек наконец-то знает, что он одинок в бесчувственной необъятности вселенной, из которой он появился только случайно. Его судьба нигде не описана, равно как и его долг. Царство наверху или тьма внизу: это ему выбирать ». [17] Несмотря на кажущуюся мрачность, по сравнению с представлениями о том, что человечество принадлежит к некоему неизбежному универсальному процессу или что доброжелательный Бог создал и защищает нас, принятие научной оценки, описанной в первой части цитаты, является для Моно , единственная возможная основа подлинной, этичной человеческой жизни. Разумно заключить, что сам Моно не считал эту позицию безрадостной; цитата, которую он выбрал из Камю, чтобы ввести шанс и необходимость заканчивается предложением: «Надо представить Сизифа счастливым».

В 1973 году Жак Моно был одним из подписантов Гуманистического манифеста II . [18]

Социолог Говард Л. Кэй предположил, что Моно потерпел неудачу в своей попытке изгнать «разум и цель из феномена жизни» во имя науки. [19]Возможно, будет более правильным предположить, что Моно стремился включить разум и цель в сферу научных исследований, а не приписывать их сверхъестественным или божественным причинам. Хотя Моно явно не обращается к разуму или сознанию, его научные исследования показали, что биология включает петли обратной связи, которые управляют взаимодействующими системами биохимических реакций, так что систему в целом можно описать как имеющую цель и делающую выбор. Философские труды Моно указывают на то, что он осознавал, что такие системы могут возникать и развиваться в результате эволюции посредством естественного отбора. Важность работы Моно как моста между возможностью и необходимостью эволюции и биохимии, с одной стороны, и человеческим миром выбора и этики, с другой,можно судить по его влиянию на философов, биологов и компьютерных ученых, таких какДэниел Деннет , Дуглас Хофштадтер , Марвин Мински и Ричард Докинз .

Награды и награды [ править ]

Помимо Нобелевской премии, Моно также был удостоен почетного легиона и был избран иностранным членом Королевского общества в 1968 году . [1]

Личная жизнь [ править ]

Моно родился в Париже в семье американской матери из Милуоки , Шарлотты (Шарли) МакГрегора Тодда, и отца, французского гугенота , Люсьена Моно , который был художником и вдохновлял его в художественном и интеллектуальном плане. [1] [10] Он посещал лицей в Каннах до 18 лет. [1] В октябре 1928 года он начал изучать биологию в Сорбонне . [1] Во время Второй мировой войны Моно был активным участником французского Сопротивления , в конечном итоге став начальником штаба французских внутренних войск . [20]Он был кавалером Почетного легиона (1945 г.) и был награжден Круа де Герр (1945 г.) и американской медалью «Бронзовая звезда» . [21] [10]

В 1938 году он женился на Одетте Брюль (умерла в 1972 году). [22]

Жак Моно умер от лейкемии в 1976 году и был похоронен в Cimetière du Grand Jas в Каннах на Французской Ривьере .

Котировки [ править ]

  • «Первый научный постулат - объективность природы: у природы нет никакого намерения или цели». [4]
  • «Все, что установлено в отношении кишечной палочки, должно быть верным и в отношении слонов». [23]
  • «Вселенная не беременна жизнью, а биосфера - человеком ... Человек наконец-то знает, что он одинок в бесчувственной необъятности вселенной, из которой он появился только случайно. Его судьба нигде не описана, ни это его долг. Царство наверху или тьма внизу: ему выбирать ». [24]

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б в г д Lwoff, AM (1977). "Жак Люсьен Моно. 9 февраля 1910 - 31 мая 1976" . Биографические воспоминания членов Королевского общества . 23 : 384–412. DOI : 10.1098 / RSBM.1977.0015 . PMID  11615735 .
  2. ^ "Нобелевская премия по физиологии и медицине 1965 Франсуа Жакоб, Андре Львофф, Жак Моно" . Nobelprize.org . Проверено 30 июня 2010 года .
  3. ^ Статуя В: автобиография по Жакоб , Basic Books, 1988. ISBN 0-465-08223-8 В переводе с французского языка. 1995 год в мягкой обложке: ISBN 0-87969-476-9  
  4. ^ a b Шанс и необходимость: эссе по естественной философии современной биологии Жака Моно, Нью-Йорк, Альфред А. Кнопф, 1971, ISBN 0-394-46615-2 
  5. ^ О микробах и жизни , Жак Моно, Эрнест Борнек, июнь 1971 г., Columbia University Press, ISBN 0-231-03431-8 
  6. ^ Восьмой день творения: создатели революции в биологии Гораций Фриланд Джадсон, Саймон и Шустер, 1979. ISBN 0-671-22540-5 . Расширенное издание Лабораторная пресса Колд-Спринг-Харбор, 1996. ISBN 0-87969-478-5 . Широко [ количественно ] - похвалил [ кем? ] история молекулярной биологии излагается через жизни и работу основных фигур, включая Моно.  
  7. ^ Происхождение молекулярной биологии: дань уважения Жаку Моно под редакцией Агнес Ульманн, Вашингтон, ASM Press, 2003, ISBN 1-55581-281-3 . Жака Моно видели люди, которые общались с ним как с ученым. 
  8. ^ Ульмана, Аньес (2003). Истоки молекулярной биологии: дань уважения Жаку Моно . ASM Press. п. xiv. ISBN 1-55581-281-3.
  9. ^ Stanier, R. (1977). «Жак Моно, 1910–1976» . Журнал общей микробиологии . 101 (1): 1–12. DOI : 10.1099 / 00221287-101-1-1 . PMID 330816 . 
  10. ^ Б с д Жак Моно на Nobelprize.org , доступ к 11 октября 2020 г. Нобелевской лекции по 11 декабря 1965 г. От ферментативной Adaption к Аллостерическим Transitions
  11. ^ Peluffo, Александр Е. (1 июля 2015). «Генетическая программа»: за генезисом влиятельной метафоры » . Генетика . 200 (3): 685–696. DOI : 10.1534 / genetics.115.178418 . ISSN 0016-6731 . PMC 4512536 . PMID 26170444 .   
  12. ^ Биография Жака Моно в электронном музее Нобеля
  13. Видеоинтервью с Жаком Моно Вега Science Trust
  14. ^ 1949, Анну. Rev. Microbiol. , 3: 371–394; 1950, Ann. Inst. Пастер. , 79: 390–410
  15. ^ Monod, J .; Wyman, J .; Changeux, JP (1965). «О природе аллостерических переходов: правдоподобная модель». Журнал молекулярной биологии . 12 : 88–118. DOI : 10.1016 / S0022-2836 (65) 80285-6 . PMID 14343300 . 
  16. ^ Монада, Жак (1971). Случайность и необходимость . п. xii.
  17. ^ Моно, Жак (1971). Случайность и необходимость . Нью-Йорк: Альфред А. Кнопф. п. 180 . ISBN 0-394-46615-2.
  18. ^ "Гуманистический манифест II" . Американская гуманистическая ассоциация. Архивировано из оригинального 20 октября 2012 года . Проверено 10 октября 2012 года .
  19. ^ Кэй, Ховард Л. Социальное значение современной биологии (Transaction Publishers 1997), стр. 75
  20. ^ Кэролл, Шон (2013). Храбрый гений: ученый, философ и их смелые приключения от французского сопротивления до Нобелевской премии . Издательская группа «Корона» . ISBN 978-0307952332.
  21. ^ Prial, Frank (1 июня 1976). «Жак Моно, нобелевский биолог, умирает; существование мысли основано на шансе» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 30 октября, 2020 .
  22. ^ Биографический указатель бывших членов Королевского общества Эдинбурга 1783–2002 (PDF) . Королевское общество Эдинбурга. Июль 2006 г. ISBN.  0-902-198-84-Х.
  23. ^ Фридман, Герберт Клаус (2004). «От« Butyribacterium »до« E. coli »: очерк единства». Перспективы биохимии в биологии и медицине . 47 (1): 47–66. DOI : 10,1353 / pbm.2004.0007 . PMID 15061168 . S2CID 23614433 .  
  24. ^ Дэвис, Пол (2010). Жуткая тишина . Бостон, Нью-Йорк: Houghton Mifflin Harcourt. п. 25 . ISBN 978-0-547-13324-9.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Шон Б. Кэрролл (2014). Храбрый гений: ученый, философ и их смелые приключения от французского сопротивления до Нобелевской премии . Бродвейские книги. ISBN 978-0307952349.

Внешние ссылки [ править ]

  • Жак Моно на Nobelprize.org