Fransuā Žakobs (1920–2013) — Nobela laureāts, gēnu regulācijas atklājējs
Fransuā Žakobs — 1965. gada Nobela laureāts, kurš atklāja gēnu regulāciju; biogrāfija, zinātniskie atklājumi un mantojums molekulārajā bioloģijā.
Fransuā Žakobs (François Jacob, 1920. gada 17. jūnijs — 2013. gada 19. aprīlis) bija franču biologs. Viņš 1965. gadā kopā ar Žaku Mono un Andrē Lvofu saņēma Nobela prēmiju fizioloģijā vai medicīnā.
Žakobs — kopā ar Monodu un Lvofu — bija viens no molekulārās bioloģijas pamatlicējiem. Džeikobs un Monods atklāja fundamentālu kontroles sistēmu šūnās un izstrādāja slaveno operona modeli, kas skaidro, kā baktērijās tiek regulēta gēnu aktivitāte un fermentu ražošana. Viņu pētījumi ļāva postulēt starpnieka molekulas — mRNS — pastāvēšanu kā informācijas līdzekli no DNS uz proteīniem, kā arī aprakstīja repressorproteīdu, operatora elementu un inducēšanas mehānismus.
Praktiskā nozīmē Žakoba un Monoda atklājumi izskaidro, kā fermentu līmenis šūnās tiek regulēts ar transkripcijas kontroli un ar metabolītu izraisītu atgriezenisko saiti, kas ietekmē transkripciju. Šīs idejas ir pamats daudzām mūsdienu izpratnēm par gēnu regulāciju, attīstības bioloģiju un molekulāro signālu tīklu.
Žakobs lielāko daļu karjeras pavadīja Parīzes Institut Pasteur, kur sadarbojās ar citiem izcilajiem pētniekiem un vadīja pētījumus par gēnu regulāciju, šūnu diferenciāciju un attīstības procesiem. Viņš bija arī autors vairākām grāmatām un populārzinātniskiem rakstiem, kuros skaidroja molekulārās bioloģijas principus plašākai publikai — starp tiem plaši pazīstama ir viņa grāmata La logique du vivant (tulkojumi un izdotas versijas citās valodās).
Tāpat kā viņa kolēģis Mono, arī Žakobs gandrīz visu mūžu bija ateists. Viņš nāca no ebreju izcelsmes ģimenes.
Galvenais ieguldījums un mantojums:
- Operona modeļa un gēnu regulācijas mehānismu formulēšana, kas pavēra ceļu molekulārās ģenētikas attīstībai.
- mRNS kā starpnieka molekulas lomas postulēšana un molekulāro mehānismu izskaidrošana transkripcijas līmenī.
- Ietekme uz attīstības bioloģijas un evolūcijas pētījumiem, pateicoties idejām par regulāciju, diferenciāciju un ģenētiskās informācijas modulāciju.
- Sabiedrisks ieguldījums zinātnes popularizēšanā — grāmatas un esejas, kas skaidro bioloģijas principus plašai auditorijai.
Žakoba darbs ir atstājis dziļu ietekmi uz molekulārās bioloģijas un medicīnas attīstību; viņa koncepcijas par gēnu regulāciju joprojām kalpo par teorētisku pamatu gan akadēmiskajiem pētījumiem, gan biotehnoloģiju lietojumiem.
Pētniecība
1961. gadā Džeikobs un Monods pētīja ideju, ka fermentu ekspresijas līmeņa kontrole šūnās ir DNS sekvenču transkripcijas atgriezeniskās saites rezultāts.
Daudzus gadus bija zināms, ka baktēriju un citas šūnas var reaģēt uz ārējiem apstākļiem, regulējot galveno metabolisma enzīmu līmeni un/vai šo enzīmu aktivitāti.
Piemēram, ja baktērija nonāk buljonā, kas satur laktozi, nevis vienkāršāku cukuru glikozi, tai jāpielāgojas:
- importēt laktozi,
- sašķeļ laktozi līdz tās sastāvdaļām glikozei un galaktozei un
- pārvērš galaktozi par glikozi.
Bija zināms, ka šūnas, pakļaujot tās laktozes iedarbībai, palielina šo darbību veicinošo enzīmu daudzumu.
Strādājot ar DNS, kļuva skaidrs, ka visas olbaltumvielas tiek veidotas no to ģenētiskā koda. Džeikobs un Monods pierādīja, ka baktērijā E. coli) ir īpašas olbaltumvielas, kas nomāc DNS transkripciju līdz tās produktam (RNS. Tas samazina šo konkrēto enzīmu ražošanu.
Lac represors
Lac represors ir DNS saistošs proteīns, kas kavē laktāzes fermentu kodējošo gēnu ekspresiju. Represors ir aktīvs, ja nav laktozes.
Šis represors (lac represors) ir izveidots visās šūnās. Tas tieši saistās ar kontrolējamo gēnu DNS un fiziski novērš transkripciju. Kad kļūst pieejama laktoze, tā pārvēršas par allolaktozi, kas nomāc lac represora spēju saistīties ar DNS.
Šādā veidā tiek veidota stabila atgriezeniskās saites cilpa, kas ļauj laktozi šķeļošo fermentu kopumu ražot tikai tad, kad tie ir nepieciešami.
Gēnu darbības regulācija ir kļuvusi par ļoti plašu molekulārās bioloģijas apakšnozari. Pastāv daudzi mehānismi un daudzi sarežģītības līmeņi. Pašreizējie pētnieki konstatē regulējošus notikumus visos procesu līmeņos, kuros izpaužas ģenētiskā informācija. Salīdzinoši vienkāršajā maizes rauga (Saccharomyces cerevisiae) genomā 405 no 6419 olbaltumvielas kodējošiem gēniem ir tieši iesaistīti transkripcijas kontrolē, savukārt 1938 gēni ir enzīmi.
Jautājumi un atbildes
J: Kas bija Fransuā Žakobs?
A: Fransuā Žakobs bija franču biologs, kurš 1965. gadā kopā ar Žaku Mono un Andrē Lvofu saņēma Nobela prēmiju fizioloģijā vai medicīnā.
Q: Ko atklāja Žakobs un Monods?
A: Žakobs un Monods atklāja fundamentālu kontroles sistēmu šūnās, kas regulē enzīmu līmeni visās šūnās, izmantojot atgriezenisko saiti ar transkripciju.
J: Vai Fransuā Žakobs bija reliģiozs?
A: Nē, viņš, tāpat kā viņa kolēģis Monods, gandrīz visu mūžu bija ateists.
J: Kad Fransuā Žakobs dzimis?
A: Viņš dzimis 1920. gada 17. jūnijā.
J: Kad viņš nomira?
A: Viņš nomira 2013. gada 19. aprīlī.
J: Kādas tautības bija Fransuā Žakobs?
A: Viņš bija ebreju izcelsmes.
Meklēt