CARLAS WOESE: BIOGRAFIJA, TAKSONOMIJA, KITI INDĖLIAI, DARBAI - ARTE - 2025

Carlas Woese (1928–2012) buvo garsus amerikiečių mikrobiologas, kurio darbai sukėlė revoliuciją supratime apie mikrobų pasaulį, taip pat apie tai, kaip mes suvokiame viso gyvenimo Žemėje ryšius.

Labiau nei bet kuris kitas tyrėjas Carlas Woese'as sutelkė mokslo pasaulio dėmesį į nematerialų, bet dominuojantį mikrobų pasaulį. Jų darbas leido mums pažinti ir išanalizuoti karalystę, kuri apima ne tik patogenines bakterijas.

Carlas Richardas Woese'as buvo amerikiečių mikrobiologas, kurio darbas pakeitė supratimą apie mikrobų pasaulį. Šaltinis: Don Hamerman

Savo darbais Woese įgijo supratimą apie gyvenimo raidą; Tai buvo pasiekta per gyvų būtybių genų seką, taip parodant, kad evoliucijos istoriją galima atsekti bendram protėviui.

Be to, šio tyrimo metu Voisas atrado trečiąją gyvenimo sritį, žinomą kaip archaja.

Biografija

Carlas Richardas Woese gimė 1928 m. Sirakūzuose, Niujorke. Jis studijavo matematiką ir fiziką Amherst koledže Masačusetso valstijoje ir įgijo daktaro laipsnį. biofizikos srityje Jeilio universitete 1953 m.

Woese mokėsi iš pirmaujančių tyrinėtojų ir Nobelio premijos laureatų, tokių kaip jo diplomuotas instruktorius, biofizikas Ernestas Pollardas, kuris pats buvo Nobelio premijos laureatas fizikas Jamesas Chadwickas.

Woese'o susidomėjimas genetinio kodo ir ribosomų kilme išryškėjo dirbant biofiziku Bendrojoje elektrinių tyrimų laboratorijoje. Vėliau, 1964 m., Amerikiečių molekulinis biologas Sol Spiegelman pakvietė jį įstoti į Ilinojaus universiteto fakultetą, kuriame jis liko iki mirties (2012 m.).

Woese'o žmogaus pusė

Anot artimų kolegų, Woese buvo labai atsidavęs savo darbui ir buvo labai atsakingas atlikdamas savo tyrimus. Tačiau daugelis sako, kad mikrobiologas linksminosi dirbdamas savo darbus. Be to, klasės draugai apibūdino jį kaip genialų, išradingą, sąžiningą, dosnų ir nuolankų žmogų.

Apdovanojimai ir apdovanojimai

Per savo tyrimų metus jis gavo daugybę apdovanojimų ir apdovanojimų, tokių kaip „MacArthur“ stipendija. Jis taip pat buvo JAV nacionalinės mokslų akademijos ir Karališkosios draugijos narys.

1992 m. Woese gavo Leeuwenhoek medalį iš Karališkosios Nyderlandų menų ir mokslų akademijos, kuris buvo laikomas aukščiausiu mikrobiologijos apdovanojimu, o 2002 m. Jis buvo apdovanotas Jungtinių Valstijų nacionaliniu mokslo medaliu.

Panašiai 2003 m. Jis buvo apdovanotas Karališkosios Švedijos biologijos mokslų akademijos Crafoord premija, lygiagrečia Nobelio premija.

Mokslo pažangos nustatymas Woese'o vizijai

Aštuntajame dešimtmetyje biologija gyvas būtybes suskirstė į penkias dideles karalystes: augalus, gyvūnus, grybelius, prokariotus (ar bakterijas), paprastas ląsteles be vidinės struktūros ir eukariotus, kurių ląstelėse yra branduolys ir kiti komponentai. .

Tačiau molekulinės biologijos pažanga leido Woese'ui kitaip pažvelgti į gyvenimo Žemėje pagrindus. Tokiu būdu jis parodė, kad kiekvienos iš penkių karalysčių gyvenimas turi tą pačią bazę, taip pat tą pačią biochemiją ir tą patį genetinį kodą.

Genetinis kodas

Atradus nukleorūgštis, dezoksiribonukleorūgštį (DNR) ir ribonukleorūgštį (RNR), buvo nustatyta, kad genetinis kodas saugomas šiose dviejose makromolekulėse. Esminė DNR ir RNR savybė yra tai, kad jie sudaryti iš mažesnių molekulių, vadinamų nukleotidais, pakartojimų.

Dėl šios priežasties buvo įmanoma nustatyti, kad didelę gyvenimo įvairovę lemia šių dviejų molekulių nukleotidų komponentų skirtumai.

Šiuo atžvilgiu labai svarbus buvo Woese indėlis, kaip suprasti ir nustatyti RNR struktūrą. Atlikęs šiuos tyrimus, Voisas ypač susidomėjo genetinio kodo raidos tyrimais.

Molekulinė taksonomija

Carlas Woese'as ištyrė tam tikrą genetinės informacijos rinkinį, rastą vadinamosiose 16s mitochondrijų RNR. Šios RNR genetinė seka turi savitumą, kad ji atsiranda visų gyvų daiktų genomuose ir yra labai konservuota, o tai reiškia, kad ji vystėsi lėtai ir ilgą laiką gali būti naudojama sekti evoliucijos pokyčius.

RNR tyrimui Woese naudojo nukleorūgščių sekos nustatymo technologiją, kuri aštuntajame dešimtmetyje vis dar buvo labai primityvi. Jis palygino įvairių organizmų, pirmiausia bakterijų ir kitų mikroorganizmų, ribosomų RNR (rRNR) sekas.

Vėliau, 1977 m., Kartu su George'u Foxu jis išleido pirmąjį moksliškai pagrįstą filogenetinį gyvybės medį. Tai žemėlapis, atskleidžiantis plataus masto gyvenimo organizavimą ir evoliucijos eigą.

Trys sritys

Evoliucijos modelis, kuris buvo naudojamas prieš Woese'o darbą, nurodė, kad gyvos būtybės buvo suskirstytos į dvi dideles grupes: prokariotus ir eukariotus. Be to, jis pabrėžė, kad prokariotai paskatino modernesnius eukariotus.

Tačiau Voisas sekvenavo ir palygino skirtingų gyvų daiktų rRNR genus ir nustatė, kad kuo didesnė dviejų organizmų genų sekos variacija, tuo didesnis jų evoliucijos skirtumas.

Šie radiniai leido jam pasiūlyti tris evoliucijos linijas, vadinamas domenais: bakterijos ir Archaea (atstovaujančios prokariotines ląsteles, tai yra, be branduolio) ir Eukarya (eukariotinės ląstelės, turinčios branduolį).

Archeos atstovauja prokariotinėms ląstelėms, tai yra, be branduolio. Šaltinis: Kadeno 11a

Tokiu būdu Woese nustatė, kad prokariotų sąvoka neturėjo filogenetinio pagrindimo ir eukariotai kilo ne iš bakterijų, o yra archajos seserinė grupė.

Filogenetinis gyvybės medis

Trys domenai buvo pavaizduoti filogenetiniame medyje, kur parodyti evoliucijos skirtumai. Šiame medyje atstumas tarp dviejų rūšių - nubrėžtų išilgai juos jungiančių linijų - yra proporcingas jų rRNR skirtumui.

Taip pat tie, kurie medyje yra atskirti plačiau, yra labiau nutolę giminaičiai, o sujungus didelį kiekį duomenų galima įvertinti ryšius tarp rūšių ir nustatyti, kada viena linija skiriasi nuo kitos.

Kitos įmokos

Voeso darbai ir išvados padarė didelę įtaką supratimui apie žemės ir žmogaus kūno mikrobų ekologijos raidą; net už sausumos viešpatavimų ribų.

Indėliai į Žemės ekologiją

Mikrobų ekosistemos yra Žemės biosferos pagrindas, ir prieš tai, kai buvo sukurta Woese seka pagrįsta filogenetinė sistema, nebuvo prasmingo būdo įvertinti natūralų pasaulį sudarančių mikrobų ryšius.

Voeso atradimas parodė, kad visas gyvenimas Žemėje kyla iš protėvių būklės, egzistavusios prieš 3,8 milijardo metų, o pagrindiniai šiuolaikinės ląstelės elementai jau buvo sukurti.

Tokiu būdu mikrobų ekologijos disciplina buvo išstumta iš mirštančios būsenos į vieną ryškiausių biologijos sričių su svarbiais padariniais medicinai, kaip parodė projekto „Žmogaus mikrobiomas“ projektas.

Žmogaus mikrobiomo projektas

Žmogaus mikrobiomo projektą 2008 m. Pasiūlė Jungtinių Valstijų nacionalinis sveikatos institutas (NIH), o Woese išvados buvo pagrindinis šio projekto pagrindas.

Pagrindinis šios puikios iniciatyvos tikslas yra nustatyti ir apibūdinti žmogaus organizme esančias mikrobų bendruomenes ir ieškoti ryšio tarp mikrobų populiacijos dinamikos, žmogaus sveikatos ir ligų.

Egzobiologija

Egzobiologija bando rekonstruoti procesus ir įvykius, susijusius su biogeninių elementų transformacijomis, pradedant jų nukleosintezės kilme ir baigiant jų dalyvavimu Darvino evoliucijoje Saulės sistemoje.

Taigi egzobiologija nagrinėja pagrindinius biologijos aspektus tirdama gyvenimą už Žemės ribų. Tuomet kyla bendra teorija, kaip gyvas sistemas evoliucionuoti iš negyvosios medžiagos.

Woese'o sąvokas NASA įtraukė į savo egzobiologijos programą ir į savo programų, susijusių su misijomis, kurios buvo pradėtos Marsui ieškoti gyvybės ženklų 1975 m., Filosofiją.

Pagrindiniai darbai

Svarbiausi jo darbai išvardyti žemiau:

- Makromolekulinio sudėtingumo raida (1971 m.), Kur pateikiamas vieningas makromolekulės sudėtingumo raidos modelis.

- Bakterijų evoliucija (1987). Šis darbas yra istorinis aprašymas, kaip santykis tarp mikrobiologijos ir evoliucijos pradeda keisti sampratas apie rūšių kilmę Žemėje.

- Visuotinis protėvis (1998). Tai apibūdina universalų protėvį kaip įvairią ląstelių bendruomenę, kuri išgyvena ir vystosi kaip biologinis vienetas.

- Universalaus filogenetinio medžio aiškinimas (2000). Šis darbas nurodo, kaip universalus filogenetinis medis ne tik apima visą egzistuojančią gyvybę, bet jo šaknis žymi evoliucijos procesą iki dabartinių ląstelių tipų atsiradimo.

- Apie ląstelių evoliuciją (2002). Šiame darbe Woese pateikia ląstelių organizacijos evoliucijos teoriją.

- Nauja biologija naujam amžiui (2004 m.). Tai pareiškimas apie būtinybę pakeisti požiūrį į biologiją atsižvelgiant į naujus gyvojo pasaulio atradimus.

- Kolektyvinė evoliucija ir genetinis kodas (2006). Pateikiama dinaminė genetinio kodo evoliucijos teorija.

Nuorodos

1. Woese C, „Fox GE“. (1977). Prokariotų srities filogenetinė struktūra: pirminės karalystės. Gauta lapkričio 11 d. Iš: ncbi.nlm.nih.gov
2. Woese C. (2004). Nauja biologija naujam amžiui. Mikrobiologijos ir molekulinės biologijos apžvalgos. Gauta lapkričio 12 d. Iš: ncbi.nlm.nih.gov
3. Rummel J. (2014). Carlas Woese'as, Dickas Youngas ir astrobiologijos šaknys. Gauta lapkričio 13 d. Iš: ncbi.nlm.nih.gov
4. Goldenfeldas, N., Pace, N. (2013). Carlas R. Woese'as (1928–2012). Gauta lapkričio 13 d. Iš: science.sciencemag.org
5. Žmogaus mikrobiomo projektas, HMP. Gauta lapkričio 13 d. Iš: hmpdacc.org.
6. Dikas S, Strickas J. (2004). Gyvoji visata: NASA ir astrobiologijos raida. Gauta lapkričio 12 d. Iš „Google Scholar“
7. Kleinas H. (1974). Automatizuoti gyvybės nustatymo eksperimentai „Vikingo“ misijai į Marsą. Gauta lapkričio 12 d. Iš: nlm.nih.gov