Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Сидней Фокс
SidneyWFox.jpg
Сидни Уолтер Фокс
Родившийся24 марта 1912 г.
Лос-Анджелес
Умер10 августа 1998 г. (86 лет) [1] ( 1998-08-11 )
Мобил, Алабама
ИзвестенМикросферы
Научная карьера
ПоляБиохимия

Сидни Уолтер Фокс (24 марта 1912 - 10 августа 1998) был биохимиком из Лос-Анджелеса, ответственным за открытия происхождения биологических систем. Фокс исследовал синтез аминокислот из неорганических молекул, синтез белковых аминокислот и полимеров аминокислот, называемых « протеиноидами », из неорганических молекул и тепловой энергии, и создал то, что он считал первой протоклеткой в мире из протеиноидов и воды. Он назвал эти глобулы «микросферами». Фокс верил в процесс абиогенезагде жизнь спонтанно организовалась из широко известного «изначального супа»; скопления различных простых органических молекул, существовавшие до появления жизни на Земле. Он также предположил, что его эксперименты проходили в условиях, похожих на те, что были на изначальной Земле. В своих экспериментах он продемонстрировал возможность создания белковых структур из неорганических молекул и тепловой энергии. Доктор Фокс продолжил создание микросфер, которые, по его словам, очень напоминали бактериальные клетки, и пришел к выводу, что они могут быть похожи на самые ранние формы жизни или протоклетки .

Биография [ править ]

Ранние годы [ править ]

Сидни Фокс был сыном Джейкоба Фокса, мастера по изготовлению париков [2], и Луизы Берман, украинской иммигрантки. [3] Фокс женился на Райе Джоффе [3] Фокс, и у них трое сыновей: Лоуренс, Рональд и Томас. Все трое его сыновей стали учеными. [4] Его семья была еврейской. [3]

Фокс получил степень бакалавра гуманитарных наук в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе [4] по химии . [5] Он получил докторскую степень в Калифорнийском технологическом институте [4] в 1940 году [6] и работал над докторской диссертацией в лаборатории Линуса Полинга, где он сблизился с Линусом Полингом . [5]

Академическая карьера [ править ]

С 1943 по 1955 год Фокс был профессором Государственного колледжа Айовы . Фокс стал руководителем химического отдела сельскохозяйственной экспериментальной станции штата Айова с 1949 по 1955 год. В 1955 году Сидни В. Фокс перешел в Государственный университет Флориды и занял должность профессора химии, директора Океанографического института и директора Института химии. Космические биологические науки. [4] В 1964 году доктор Фокс переехал в Университет Майами, где в течение 25 лет был профессором и директором Института молекулярной эволюции. [5] Программа была поддержана Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства ( НАСА ). [5] Доктор Фокс также преподавал в Университете Южного Иллинойса.на кафедре биологии растений в качестве заслуженного профессора-исследователя. [4] Оттуда Фокс перешел в Университет Южной Алабамы, где в 1993 году получил звание Заслуженного научного сотрудника отдела морских наук. [4]

Поздние годы [ править ]

За 9 лет до смерти Фокс перенес операцию пятикратного шунтирования и 13 недель находился в коме. Он выжил без каких-либо серьезных нарушений и продолжил свою карьеру. [3] Доктор Фокс продолжал работать профессором до восьмидесятилетнего возраста. [4] В 1996 году, за 2 года до своей смерти, Фокс был избран членом Общества Международного общества изучения происхождения жизни (ISSOL). [4] Сидни Уолтер Фокс скончался в понедельник, 10 августа 1998 года, в городе Мобил, штат Алабама. [5]

Теории [ править ]

Производство аминокислот из неорганических молекул [ править ]

Доктор Сидни Фокс основывал свои эксперименты на информации, полученной в эксперименте Миллера-Юри . Эксперимент Миллера-Юри был проведен ученым Стэнли Миллером под руководством Гарольда Юри в начале 1950-х годов. [7]

В эксперименте Миллера – Юри воду кипятили в колбе с газами водородом, аммиаком и метаном. Газы проходили через устройство мимо двух электродов, которые производили электрический заряд, который действовал как молния, которая была бы в атмосфере до появления жизни на Земле. Когда газы конденсировались после охлаждения, они падали обратно в колбу для кипячения. То, что Стэнли Миллер обнаружил в колбе, когда он увидел воду, было кислотами и аминокислотами. Аминокислоты являются необходимыми «строительными блоками» для белков. Эксперимент Стэнли Миллера и Гарольда Юри предполагает, что жизнь образовалась из-за наличия неорганических молекул, воды и электрического заряда. Предполагается, что эти условия аналогичны условиям изначальной земли. [7]

В 1964 году Фокс и Каору Харада провели эксперимент, который дал аналогичные результаты. В этом эксперименте метан протекал через концентрированный раствор гидроксида аммония, а затем в горячую трубу, содержащую кварцевый песок, при температуре около 1000 ° C. Фокс указал, что вместо кварцевого песка можно использовать силикагель, вулканическую лаву и глинозем. Затем газ абсорбировали холодным водным аммиаком. В результате были получены двенадцать белковоподобных аминокислот: аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, глицин, аланин, валин, лейцин, изолейцин, серин, треонин, пролин, тирозин и фенилаланин. [8]

Многие другие подобные эксперименты были выполнены группами ученых, такими как Хейнс и Павел, Оро и Камат, Фокс и Виндзор, которые привели к производству аминокислот. [8]

Создание протеиноидов [ править ]

Один из первых экспериментов доктора Фокса и Каору Харада, который имел отношение к образованию протеиноидов, был назван термической сополимеризацией аминокислот в продукт, похожий на белок. Он был исполнен в феврале 1958 года. [9]

Эксперимент начался с нагрева L-глутаминовой кислоты на масляной бане. DL-аспарагиновая кислота и смесь аминокислот добавляли к L-глутаминовой кислоте и нагревали в течение трех часов на масляной бане под слоем CO 2 . Раствор охлаждали, и стеклянный контейнер, в котором он находился, протирали 20 мл воды и оставляли на ночь. Получился зернистый осадок. На следующий день к осадку добавляли 10 мл воды и 10 мл этанола и фильтровали. Твердое вещество, оставшееся после фильтрации, помещали в диализную трубку из целлофана и оставляли на водяной бане на четыре дня. Когда исследовали внутреннюю часть пробирок и сделали хроматограммы, это показало присутствие полипептидных цепей. Фокс назвал эти белковоподобные структуры протеиноидами.«Полипептидные цепи состояли из глутаминовой кислоты, аспарагиновой кислоты и аминокислот, и процентное соотношение каждой из них предполагало, что расположение составляющих было неслучайным. Эксперимент должен был напоминать высыхание аминокислот в аналогичных условиях. . тем изначальной Земли [9] Чрезвычайно высокие температуры, около 140-180 ° с, требуется полимеризоваться аминокислоты без катализатора Фокс говорит , что в своих публикациях , что эти температуры могли быть достигнуты в трех различных сценариев на изначальной Земле. горячие источники, высохшие лагуны и вулканическая магма под давлением [10].

Эксперимент не доказал, что белки образовывались на первозданной земле с использованием в основном тепла, но Фокс и Каору Харада полагали, что он предполагает, что если протеиноиды могут быть синтезированы с использованием только тепла и аминокислот, образованных в результате эксперимента Миллера-Юри, то можно будет провести дополнительные исследования. к ответу на вопрос о том, как впервые образовались анаболические реакции, ферментные белки и нуклеиновые кислоты и, в свою очередь, как возникли самые ранние формы жизни. [9]

Фокс отметил, что существуют различные способы постановки эксперимента. Можно также заменить L-глутаминовую кислоту на L-глутамин, не нагревая ее на масляной бане, а затем добавить фосфорную кислоту. Фосфорная кислота будет действовать как катализатор образования пептидных связей. [9]

Некоторые скептически относятся к подобному эксперименту. Эти люди считают, что для того, чтобы эксперимент был правдоподобным, пребиотику Земля потребовались бы высокие концентрации лизина, глутаминовой кислоты и аспарагиновой кислоты, потому что они были в высоких концентрациях в эксперименте Фокса. Некоторые считают маловероятным, чтобы на поверхности первозданной Земли было такое распределение доступных аминокислот. [6]

Сборка протеиноидов в микросферы [ править ]

Доктор Фокс утверждает, что происхождение клетки - микросфера или протоклетка . Микросферы получают путем добавления воды или солевого раствора к соответствующим протеиноидам. Чтобы приготовить микросферы, Фокс добавил к горячим протеиноидам 10 мл кипящего солевого раствора и тщательно перемешал. Затем он кипятил раствор в течение тридцати секунд, вынул раствор из сосуда и вылил его в прохладный сосуд. Когда раствор остыл, он наблюдал за результатами под микроскопом. Один грамм белкового полимера дает до одного миллиарда микросфер с примерно десятью миллиардами молекул протеиноидов в каждой сфере. Фокс говорит, что сборка микросфер занимает около двадцати минут и происходит быстрее и дает более качественные микросферы, если вода (или раствор соли) нагревается перед смешиванием.[8]

Микросферы обладают множеством свойств, аналогичных свойствам клеток. Полученные микросферы были в основном однородно сферическими, и Фокс полагал, что форма и однородность имитируют форму и однородность коккоидных бактерий. Он также считал, что однородность означает наличие сложной системы, которая поддерживает микросферы в равновесии. Микросферы были способны бесполым делением посредством бинарного деления , могли образовывать соединения с другими микросферами и образовали двойную мембрану, соответствующую мембране клетки. [8]

Публикации [ править ]

Сидни Фокс является автором или соавтором около 380 опубликованных работ, девять из которых - книги. [4]

  • Фокс, Сидней В. (1965). Происхождение пребиологических систем и их молекулярных матриц. Нью-Йорк: Акад. Пр.
  • Фокс, Сидни В., Клаус Доз; с предисловием А. Опарина (1977). Молекулярная эволюция и происхождение жизни (Ред. Ред. Ред.). Нью-Йорк: М. Деккер.
  • Хо, под редакцией Мэй-Ван; Фокс, Сидней В. (1988). Эволюционные процессы и метафоры. Чичестер: Вайли. С. 333. ISBN  0-471-91801-6 .
  • Фокс, Сидней В. (1988). Возникновение жизни: дарвиновская эволюция изнутри. Основные книги.
  • Фокс, Сидней В. (1957). Введение в химию белков. Нью-Йорк: Вили.
  • Фокс, Сидни У .; Дуэйн Л. Рольфинг, Александр Иванович Опарин (1972). Молекулярная эволюция: добиологическая и биологическая. Нью-Йорк: Пленум Пресс.
  • Фокс, Сидни В. (1984). Индивидуальность и детерминизм: химические и биологические основы. Нью-Йорк: Пленум Пресс.

См. Также [ править ]

  • Абиогенез
  • Биохимия
  • Микросфера
  • Протеиноид
  • Стэнли Миллер

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Мертвый ученый недели - Сидни В. Фокс" . deadscientistoftheweek.blogspot.com . 25 марта 2013 . Проверено 7 сентября 2019 .
  2. ^ Национальная циклопедия американской биографии: Текущий объем . Мичиганский университет: Дж. Т. Уайт. 1964 г.
  3. ^ a b c d Фокс, Рон. «Хроники путешествия Рона Фокса, комментарии и статьи» . Сидни В. Фокс . Рон Ф. Фокс . Проверено 4 апреля 2012 года .
  4. ^ a b c d e f g h i Шварц, Алан В. (1 января 1999 г.). «Сидни В. Фокс, 1912–1998». Истоки жизни и эволюция биосферы . 29 (1): 1–3. Bibcode : 1999OLEB ... 29 .... 1S . DOI : 10,1023 / A: 1006508001786 . S2CID 12190164 . 
  5. ^ a b c d e "Сидни В. Фокс; Анализ первых лунных камней" . Лос-Анджелес Таймс . 18 августа 1998 . Проверено 17 марта 2012 года .
  6. ^ a b Дейнтит, Джон (2008). Биографическая энциклопедия ученых . CRC Press. п. 259. ISBN. 978-1-4200-7271-6.
  7. ^ a b Миллер, Стэнли (15 мая 1953 г.). «Производство аминокислот в возможных примитивных земных условиях» (PDF) . Наука . Новая серия. 117 (3046): 528–529. Bibcode : 1953Sci ... 117..528M . DOI : 10.1126 / science.117.3046.528 . PMID 13056598 . Проверено 30 марта 2012 года .  
  8. ^ a b c d Фокс, Сидни В.; Доза, Клаус (1977). Дж. Лоуренс Фокс (ред.). Молекулярная эволюция и происхождение жизни (пересмотренное издание). Нью-Йорк: Марсель Деккер. ISBN 9780824766191.
  9. ^ a b c d Фокс, Сидни В.; Каору (14 ноября 1958 г.). «Термическая сополимеризация аминокислот в продукт, напоминающий белок». Наука . Новая серия. 128 (3333): 1214. Bibcode : 1958Sci ... 128.1214F . DOI : 10.1126 / science.128.3333.1214 . JSTOR 1756313 . PMID 13592311 .  
  10. Перейти ↑ Fox, Sidney W. (октябрь 1957 г.). «Химическая проблема спонтанного зарождения». Журнал химического образования . 34 (10): 472–479. Bibcode : 1957JChEd..34..472F . DOI : 10.1021 / ed034p472 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Дейнтит, Джон (18 августа 2008 г.). Биографическая энциклопедия ученых (Третье изд.). CRC Press. ISBN 978-1-4200-7272-3 - через Google Книги.
  • "Сидни В. Фокс; Анализ первых лунных камней" . 18 августа 1998 г. - через LA Times.
  • Фокс, Сидни У .; Харада, Каору (1958). «Термическая сополимеризация аминокислот в продукт, напоминающий белок». Наука . 128 (3333): 1214. Bibcode : 1958Sci ... 128.1214F . DOI : 10.1126 / science.128.3333.1214 . JSTOR  1756313 . PMID  13592311 .
  • Фокс, Сидней В. (1957). «Химическая проблема самозарождения». Журнал химического образования . 34 (10): 472. Bibcode : 1957JChEd..34..472F . DOI : 10.1021 / ed034p472 .