組換え DNA 技術を促進した雑な実験
サルバドール・ルリアはファージ遺伝学のいらすとや ルーレットで知られていますが、制限酵素の発見に対する彼のいらすとや ルーレット室の貢献も重要な技術的進歩を引き起こしました。
サイマ・シディク
1950 年代初頭、メアリー ヒューマンという女性が、制限酵素と呼ばれるタンパク質のグループの最初の証拠を発見しました。この発見は、数十年にわたっていらすとや ルーレットコミュニティ全体に反響を呼びました。しかし、多くの重要な発見がありました。ペニシリンからへ医療用 X 線は、慎重に推論された論理ではなく、厄介なまぐれによってインスピレーションを得ており、ヒューマンの発見も例外ではありませんでした。
幸いなことに、ヒューマンの上司はサルバドール・いらすとや ルーレットという名の陽気な科学者でした。彼は、人生の奇妙なことがしばしば最も貴重な結果を生み出すことを高く評価しており、1955 年に次のような論文を書きました科学的アメリカ人記事その中で彼は人間のアプローチを賞賛した。 「乱雑さの要素を認識している限り、多少乱雑な実験を行うことはしばしば有益です」と彼は書いています。
なるほど、いらすとや ルーレットの人生きちんとした荷物とは程遠いものでした。このイタリア人ネイティブヨーロッパから逃亡しましたナチスから逃れるためだった一時的にブラックリストに登録されましたNIHによると、おそらくアメリカの外交政策に対する彼の声高な反対のため、うつ病に苦しんでいた外見は陽気な外見にもかかわらず。しかし、いらすとや ルーレットの人生もまた並外れたものでした。
中西部での驚くべき観察
いらすとや ルーレットは、そのキャリアの大部分をファージ、つまり細菌に侵入して殺すウイルスに鋭い洞察を適用しました。彼と二人の協力者ノーベル賞を受賞しました細菌の既存の遺伝子変異が致命的なファージから細菌を守ることができることに気づいた後。しかし、いらすとや ルーレットが彼の中で言及した乱雑な実験は科学的アメリカ人彼のいらすとや ルーレット室のファージいらすとや ルーレットのあまり知られていない側面、つまり特定の場所で DNA を切断する制限酵素に関する記事。ルリアは、遺伝子操作のまったく新しい分野を切り開いた、これらの重要なツールの証拠を最初に発見した人物です。ノーベル賞を受賞する現代の分子いらすとや ルーレットを触媒したこれらの酵素の特徴付けに対して。
その制限酵素の物語が始まります1940 年代後半、いらすとや ルーレットがインディアナ大学の教授だった頃。彼は、T2 と呼ばれるファージが内部で成長して特定の変異株を殺すようには見えないことに気づきました。大腸菌。T2 は常にミュータントの最初のバッチを殺したE。大腸菌、しかし、同じ種類の細菌の新しいバッチが死んだ細菌からウイルスを捕まえるかどうかをテストしたところ、新しいバッチはウイルスに屈しませんでした。
1950 年、いらすとや ルーレットはイリノイ大学アーバナ校に移り、そこで従業員の 1 人であるメアリー ヒューマンという女性が T2 の謎に取り組み続けました。ある日、人間は実験の途中で、体力が尽きてしまったことに気づきました。E。大腸菌彼女はいつも使っていたのですが、ここで実験が少し面倒になってしまいました。別の日に健康な大腸菌バッチを使って実験を行うのを待つ代わりに、ヒト混合ファージで死滅させたE。大腸菌と呼ばれる別の種類の細菌を使用赤癬。T2はではいつも同じ行動をしているように見えました赤癬菌かつてのようにE。大腸菌、だから、彼女は切り替えが重要になるとは予想していませんでした。しかし翌朝、赤癬菌死んでいた！ T2 は、 の特定の変異株では 1 回しか再生できないようでした。E。大腸菌人間はいらすとや ルーレットしていましたが、彼女がこれらの突然変異体から T2 を移動したときE。大腸菌へ赤ブドウ球菌、ウイルスの増殖能力を回復させました。人間といらすとや ルーレットは、ミュータントについて何かがあると結論付けましたE。大腸菌T2 を変更し、それが増殖できる細菌の種類を制限しました。
当時、人間といらすとや ルーレットは、これらの変異細菌の T2 に何が起こっているのか説明できませんでした。いらすとや ルーレットはこの謎を抱えたままキャリアを歩みました。
マサチューセッツ州ケンブリッジでの説明
1958 年、ルリアはサバティカルのために MIT いらすとや ルーレットに来ました。 DNA の構造はわずか 5 年前に発見されており、MIT は研究所をゲノミクス時代に導くためにその意味を理解する人物を必要としていました。
いらすとや ルーレットは熟練した科学者であることに加えて、思慮深い指導者でもありました。カリフォルニア工科大学のデビッド・ボルティモア教授は、MIT でいらすとや ルーレットが初期に指導を受けた人の 1 人です。
「動物ウイルスを使った分子いらすとや ルーレットが可能だと思うかとルリアに尋ねると、彼はこう言いました。『分かりません。調べて教えてくれませんか？』」とボルティモアは言う。
熟練した科学者であることに加えて、いらすとや ルーレットはマッカーシズムとベトナム戦争に深く反対し、支持を集めるために新聞編集者や他の科学者に手紙を書くなどの政治活動に多くの時間を費やしました。彼の見解について。
幸いなことに、ルリアには、MITいらすとや ルーレットを刷新し、戦争を止めようとしていた間、研究室の運営を手伝ってくれる副官がいた。 「日常的に何か知りたければ、ヘレン・レベルに行きました」と、1960年代にルリアの研究室で博士号を取得したユタ大学教授のコスタ・ゲオルゴプロスは回想する。
レベルはルリアの研究員になる前に、MITいらすとや ルーレットのボリス・マガサニックで博士号を取得しました。 「当時、女性は簡単に教授になれなかったので、彼女はルリアの助成金に取り組みました」とゲオルゴプロス氏は言います。
ゲオルゴプロスはレベルを控えめで几帳面な人だと評している。彼女は科学者としての自分のスキルを宣伝しませんでした。
人間の偶然の厄介な実験以来、ファージいらすとや ルーレット者の系譜ルリアのいらすとや ルーレット室で生まれたこのいらすとや ルーレットは、細菌とファージがどのように相互作用するかについて多くのことを学びました。まず、ルリアの元いらすとや ルーレット員ジュゼッペ・ベルターニは次のことを示しました。T2 以外のファージまた、細菌の種類によっても異なる挙動を示します。その後、ベルターニ氏自身のいらすとや ルーレット員であるヴェルナー・アーバー氏は、細菌が細菌内で複製するファージの DNA にマークを付けることができることを発見しました。彼ら自身のノーベル賞制限酵素に関するいらすとや ルーレットに対して。
特定の細菌は、シトシンと呼ばれる遺伝暗号を構成する塩基の 1 つを、5-ヒドロキシメチルシトシンと呼ばれる修飾型に置き換えることによってファージ DNA をマークします。 Revel は、Luria、Georgopoulos らの協力を得て、T2 ファージが細菌の酵素を使って修飾されたシトシンに糖を結合させることで、このシステムをさらに一歩進めていることを発見しました。いらすとや ルーレットが書いたように。制限酵素は、これらの甘い性質のファージを異物として認識し、破壊します。
いらすとや ルーレット者たちは制限酵素についてさらに学ぶにつれて、制限酵素があらゆる種類の方法で機能することができることに気づきました。細菌はまた、制限酵素による切断を防ぐために自身の DNA にマークを付けることができ、これにより、特定の種類の制限酵素が侵入したファージのゲノム内の裸の DNA 配列を切断できるようになります。意図しない結果。しかし 1980 年代までに、科学者たちは制限酵素をさまざまな安全な目的に利用するようになり、これらの酵素を中心とした技術は進化し続けています。
数十年にわたるいらすとや ルーレットを経て、今日、科学者たちは制限酵素を使用してヒトの遺伝的変異をいらすとや ルーレットしました、発見病気を引き起こす配列、特定人々の間の関係、そして犯罪を解決する。科学者たちはいらすとや ルーレットのため、制限酵素を使ってタンパク質をクラゲのように光らせました。DNA の構造そして作る細菌はインスリンを生成します.
T2 ファージと制限酵素との関係は、ルリアと彼の研究室が多大な貢献をしたいらすとや ルーレットの分野の 1 つにすぎません。彼の最大の功績の 1 つは、MIT いらすとや ルーレットを今日の部門に築き上げた多くの先進的な科学者を採用し雇用したことです。
1970 年代初頭、科学者たちは遺伝学、ウイルス、がんの関連性を解明し始めたばかりだったが、分子いらすとや ルーレットの基礎となる技術や考え方の新しい応用に最初に飛びついたのはルリアだった、とボルティモアは言う。
「ルリアの天才は、いらすとや ルーレットがどこに向かっているのかを理解していたことです」とボルティモアは言う。 「あらゆる段階で、彼は次のステップがどうなるかを考えていました。」