Wilson, Allan

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 25. marts 2022; checks kræver 12 redigeringer .
Allan Wilson
Fødselsdato 18. oktober 1934( 1934-10-18 )
Fødselssted Ngaruawahya, New Zealand
Dødsdato 21. juli 1991 (56 år)( 21-07-1991 )
Et dødssted Seattle , USA
Land  New Zealand
Videnskabelig sfære zoologi
biokemi
evolutionær biologi
Arbejdsplads UC Berkeley
Alma Mater University of Otago
UC Berkeley
videnskabelig rådgiver Arthur Pardie
Nat Kaplan
Studerende Marie Claire-Kong
Vincent Sarich
Rebecca Cann
Priser og præmier Guggenheim
Fellowship MacArthur Fellowship
Autograf

Allan Charles Wilson ( eng.  Allan Charles Wilson ; 18. oktober 1934  - 21. juli 1991 ) var en amerikansk biokemiker, professor i biokemi ved University of California i Berkeley , en pioner inden for brugen af ​​molekylærbiologi til at bygge og studere fylogenetiske træer . Han ydede et stort bidrag til studiet af menneskelig evolution . En af de mest kontroversielle figurer i efterkrigstidens biologi. Hans arbejde tiltrak meget opmærksomhed fra andre videnskabsmænd og endda folk, der er langt fra videnskaben. Den eneste borger i New Zealands historie, der har modtaget det prestigefyldte MacArthur Fellowship (en pris til amerikanske statsborgere og indbyggere, der arbejder inden for ethvert felt for "exceptionel præstation og potentialet for langt og givende arbejde"; også kendt som "Genius Grant"). [en]

Allan er bedst kendt for sit fælles arbejde med sin kandidatstuderende Vincent Sarich, som viste konceptet om det molekylære ur , postuleret af Linus Pauling og Emil Zuckerkandl . Hans syn på arten af ​​højere primaters molekylære antropologi og menneskelig evolution resulterede i hypotesen om mitokondriel Eva (alle levende mennesker stammer genetisk fra en afrikansk kvinde, der levede for omkring 200.000 år siden; med kandidatstuderende Rebecca Kann og Mark Stonekingok) [2 ] [3] .

Fellow of the Royal Society of London (1986) [4] .

Unge år og uddannelse

Allan Wilson blev født i Ngaruawahia i New Zealand . Han tilbragte sine skoleår på en familie-mælkegård beliggende i Helvetia, Pukekohe, kun 20 kilometer syd for Auckland . Han gik på den lokale søndagsskole, hvor han mødte præstens kone, som var slået af hans interesse for evolution. Hun rådede Allans mor til at sende ham til King's College School i Auckland. Der udmærkede han sig i matematik og kemi . Der udviklede han en interesse for biokemi og evolution , men hans forældre mente, at han skulle være den første i deres familie til at studere på universitetet og forske inden for landbrug og zoologi . Wilson mødtes med Campbell McMeecan, en professor og pioner på området, som foreslog, at Allan skulle tage til University of Otago og studere biokemi der i stedet for veterinærmedicin . I 1955 dimitterede han med succes fra University of Otago med en bachelorgrad i zoologi og biokemi. Som studerende mødte Wilson fuglefysiologen Donald Farner, som inviterede ham til sit laboratorium på University of Washington i Pullman. Der modtog Wilson sin kandidatgrad i zoologi i 1957, hvor han studerede effekten af ​​fotoperiodisme på fuglenes fysiologi [6] .

Efter at have afsluttet sin kandidatgrad tog Allan beslutningen om at flytte til UC Berkeley og færdiggøre sin ph.d. -grad der . I 1961, mens han arbejdede i Arthur Pardies biokemiske laboratorium, modtog han sin doktorgrad for forskning inden for regulering af flavinbiosyntese i bakterier [7] . Fra 1961 til 1964 arbejdede han som postdoc under Nat Kaplan ved Brandeis Universitet . Ved at arbejde i sit laboratorium med malatdehydrogenase [8] mødte Wilson først det dengang fremvoksende felt af molekylær evolution [9] [10] [11] . Nat Kaplan var en af ​​de første til at overveje fylogenetiske problemer med hensyn til den tilgængelige information om proteiner [12] [13] . Efterfølgende ville Wilson med succes anvende denne tilgang til studiet af menneskets og primaters evolution. Efter Brandeis University vendte Allan tilbage til Berkeley (1964) og etablerede sit laboratorium i Institut for Biokemi, hvor han arbejdede resten af ​​sit liv [14] .

Molekylært ur

Wilson begyndte at arbejde ved University of Berkeley i 1964 og blev professor der i 1972. Hans første store videnskabelige præstation var hans undersøgelse af den evolutionære tidsskala for hominid- evolution , offentliggjort i Science i december 1967 [15] . I samarbejde med Vincent Sarich [16] viste han, at det evolutionære forhold mellem mennesker og andre primater , især chimpanser , gorillaer og orangutanger , kan stamme fra levende organismer, og ikke kun udelukkende fra uddøde fossiler .

De udviklede også en metode til fiksering af mikrokomplementet . Essensen af ​​metoden er, at styrken af ​​immunreaktionen mellem et antigen ( serumalbumin ) fra en art og antistoffer mod samme antigen, men fra en anden art måles . Styrken af ​​interaktionen mellem et antigen og et antistof er jo højere, jo mere beslægtede er de undersøgte arter.

Wilson lærte at kvantificere denne "styrke" mellem forskellige arter (såkaldte immunologiske afstande). Hvis man plotter immunologisk afstand versus evolutionær divergenstid for arter, for hvilke der er en velundersøgt og bekræftet evolutionær historie, finder man ud af, at molekylær forskel stiger lineært med tiden, i det, der er blevet kaldt det " molekylære ur ". Ved at konstruere en kalibreringskurve kan man udlede tidspunktet for divergens mellem artspar med ukendte eller utilstrækkeligt undersøgte fossilhistorier.

Ved at analysere forskellige arter på denne måde kom de med ret modstridende data. Ved at bruge denne metode er den evolutionære divergens mellem mennesker , gorillaer og chimpanser i størrelsesordenen 3-5 millioner år, langt under de generelt accepterede 9-30 millioner år, som palæoantropologer har udledt fra analyse af fossile hominider såsom Sivapithecus . Denne uoverensstemmelse forblev kontroversiel indtil opdagelsen af ​​resterne af Lucy ( en Australopithecus , der levede for 3,2 millioner år siden) i 1974 [14] .

Dernæst begyndte Wilson, men med en anden kandidatstuderende, Marie Claire-King, at studere uoverensstemmelsen mellem mennesker og chimpanser, og de analyserede ikke kun immunologiske data, men også forskellen i aminosyrer og resultaterne af proteinelektroforese . De viste, at alle metoder fører til det samme: begge typer er mere end 99% ens [5] [17] . I betragtning af de betydelige forskelle på niveauet af levende organismer og manglen på en så signifikant forskel på det genetiske niveau, foreslog King og Wilson, at organiseringen af ​​gener mellem mennesker og chimpanser er meget ens, og derfor kan dette ikke være årsagen til evolutionær divergens . Nøglefaktoren er reguleringen af ​​ekspressionen af ​​disse gener , nemlig hvornår og i hvilken rækkefølge disse geners produkter interagerer under embryogenese og udvikling . Kombineret med "molekylær urteorien" stod disse resultater i skarp kontrast til den konventionelle visdom, at observerede forskelle på organismeniveau er forbundet med større eller mindre grad af divergens på genetisk niveau.

Mitokondriel Eva

I begyndelsen af ​​1980'erne begyndte Wilson sammen med kandidatstuderende Rebecca Kahn og Mark Stonekingock at søge efter en meningsfuld genetisk markør til at spore forløbet af menneskets evolutionære historie. Valget faldt på mitokondrielt DNA (mtDNA) , fundet i cytoplasmatiske mitokondrier . Da mtDNA kun findes i cytoplasmaet , er den eneste måde, det kan overføres til et barn, kun fra moderen (overførsel fra faderen er ikke mulig). Derfor, i fravær af genetisk rekombination , bestemmer mtDNA en kvindes afstamning. Desuden muterer mtDNA ret hurtigt , hvilket gør det muligt at detektere små genetiske forskelle mellem individer inden for en art ved hjælp af restriktionsendonukleasegenomkortlægning . Således analyserede Wilson, Kann og Stoneking forskellene mellem mange mennesker, der stammer fra forskellige kontinentale grupper [18] . De fandt ud af, at mennesker, der bor i Afrika , viser den største variation mellem individer, hvilket er i overensstemmelse med hypotesen om den afrikanske oprindelse af mennesker. Desuden viste analysen, at alle mennesker har den samme fælles forgænger - en kvinde, der boede i Afrika for flere hundrede tusinde år siden. I populærkulturen har hun fået tilnavnet mitokondriel Eva [3] . Denne opdagelse, såvel som dens tidlige resultater, blev ikke umiddelbart accepteret af det videnskabelige samfund. Hypotesen, der dengang blev accepteret, var, at forskellige kontinentale grupper havde udviklet sig fra forskellige stamfædre, inden for et par millioner år efter at have divergeret fra chimpanser . På den anden side indikerer mtDNA-data tilstedeværelsen af ​​en afrikansk forgænger , der er fælles for alle mennesker , som levede for ikke så længe siden [5] [14] .

End of life, arv

Allan Wilson led af leukæmi og døde efter en knoglemarvstransplantation lørdag den 21. juli 1991 på Fred Hutchinson Research Center i Seattle. Han døde i en alder af 56, på højden af ​​sin videnskabelige berømmelse [3] [19] . Allan efterlades sin kone (død 2009) og to børn, Ruth (født 1961; Ph.D. i plantebiologi og flyttet til Seattle ) og David (født 1964; arbejder og bor i Frankrig ) [1] .

Wilsons succes som videnskabsmand blev medieret af hans stærke interesse for og dyb viden om biokemi og evolutionær biologi , hans vedholdenhed i at studere evolutionære fænomener og hans brug af nye molekylærbiologiske teknikker, der hjalp ham med at forstå og besvare spørgsmål inden for evolutionær biologi. Efter at have udviklet den kvantitative immunologiske metode, var hans laboratorium banebrydende for brugen af ​​genomkortlægning , ved hjælp af restriktionsendonukleaser , som en kvantitativ genetisk metode, hvilket førte til den tidlige brug af DNA-sekventering og brugen af ​​PCR til at opnå store fragmenter af genomisk DNA til genetisk analyse af befolkninger .

Allan har undervist snesevis af studerende, kandidatstuderende (34 ph.d.'er fra hans laboratorium) og postdoc-stipendiater i molekylær evolutionsbiologi. Hans laboratorium udgav mere end 300 videnskabelige artikler, og i 1970-1980. blev anerkendt som et mekka for dem, der ønskede at arbejde inden for molekylær evolution [6] .

I anerkendelse af hans fortjenester og bidrag til udviklingen af ​​New Zealands evolution og økologi , flora og fauna samt menneskets historie, blev Center for Molecular Ecology and Evolution bygget. Allan Wilson. Centret er placeret på Massey University i Palmerston North og er et nationalt samarbejde mellem universiteterne i Otago , Queen Victoria , Canterbury , Auckland og Institute for Plant and Food Research [20] . Centret lukkede i slutningen af ​​2015 på grund af regeringens afvisning af at fortsætte økonomisk støtte til centret [21] .

Også til minde om videnskabsmanden udgav Films Media Group den 41 minutter lange dokumentar Allan Wilson: Evolutionary Biochemist, Biologist and Giant in Molecular Biology i 2008 [22] .

Priser og ærestitler [1]

Noter

  1. ↑ 1 2 3 Rebecca L. Cann. Allan Charles Wilson. 18. oktober 1934 - 21. juli 1991 // Biografiske erindringer fra Fellows of the Royal Society. — 2014-12-01. - T. 60 . — S. 455–473 . - doi : 10.1098/rsbm.2013.0006 .
  2. ↑ Matisoo-Smith E, Matisoo-Smith L, Horsburgh KA. DNA for arkæologer. - Californien, USA: Left Coast Press, Inc., 2012. - S. 14-16. - ISBN 978-1-59874-681-5 .
  3. ↑ 1 2 3 Cann RL. "Nekrolog: Allan C. Wilson, 1935-1991" // Human Biology. - 1993. - T. 65 , nr. 3 . - S. 343-358 . — PMID 8319940 .
  4. ↑ Wilson; Allan Charles (1934 - 1991  )
  5. ↑ 1 2 3 Chaterjee S. Global Encyclopaedia Of Evolutionary Biology Vol 1. - New Delhi, Indien: Global Vision Publishing House., 2009. - s. 470-471. — ISBN 9788182202160 .
  6. ↑ 1 2 Mary-Claire King. Allan C. Wilson (1934–91): "In Memoriam"  // American Journal of Human Genetics. — 1992-01-01. - T. 50 , nej. 1 . — S. 234–235 . — ISSN 0002-9297 .
  7. ↑ A. C. Wilson, A. B. Pardee. Regulering af Flavinsyntese af Escherichia coli  // Mikrobiologi. - 1962-01-01. - T. 28 , no. 2 . — S. 283–303 . - doi : 10.1099/00221287-28-2-283 . Arkiveret fra originalen den 20. november 2016.
  8. ↑ A.C. Wilson, R.D. Cahn, N.O. Kaplan. Funktioner af de to former for mælkesyredehydrogenase i brystmusklen hos fugle  // Naturen. - 1963-01-26. - T. 197 , nr. 4865 . — S. 331–334 . - doi : 10.1038/197331a0 .
  9. ↑ A.C. Wilson, N.O. Kaplan, L. Levine, A. Pesce, M. Reichlin. Udvikling af mælkesyredehydrogenaser  // Federation Proceedings. — 2016-12-01. - T. 23 . - S. 1258-1266 . — ISSN 0014-9446 . Arkiveret fra originalen den 20. november 2016.
  10. ↑ ACWilson og NOKaplan. Enzymer og nukleinsyrer i systematik // Proceedings of the XVI International Congress of Zoology Vol.4. - 1963. - S. 125-127 .
  11. ↑ AC Wilson og NO Kaplan. Enzymstruktur og dens relation til taksonomi. — InLeone, Californien (red.). Taksonomisk biokemi og serologi. Ronald Press. New York, 1964. - s. 321-346. — 728 s.
  12. ↑ NO Kaplan, MM Ciotti, M. Hamolsky, RE Bieber. Molekylær heterogenitet og evolution af enzymer  // Science (New York, NY). - 1960-02-12. - T. 131 , no. 3398 . — S. 392–397 . — ISSN 0036-8075 . Arkiveret fra originalen den 21. november 2016.
  13. ↑ NO Kaplan, M. M. Ciotti. Evolution og differentiering af dehydrogenaser  // Annals of the New York Academy of Sciences. — 1961-11-02. - T. 94 . — S. 701–722 . — ISSN 0077-8923 . Arkiveret fra originalen den 20. november 2016.
  14. ↑ 1 2 3 Haviland WA, Walrath D, Prins HE, McBride B. Evolution and Prehistory: The Human Challenge . - 9. - Californien, USA: Wadsworth Cengage Learning, 2010. - S.  129 -130. — ISBN 978-0-495-81219-7 .
  15. ↑ Vincent M. Sarich, Allan C. Wilson. Immunologisk tidsskala for hominid-evolution // Videnskab. - 1967-12-01. - T. 158 , no. 3805 . - S. 1200-1203 . doi : 10.1126 / science.158.3805.1200 .
  16. ↑ Chaterjee, Somya. Global Encyclopaedia Of Evolutionary Biology (2 Vol. Sæt). - New Delhi (Indien): Global Vision Pub House, 2009. - S. 470-471. — ISBN 9788182202160 .
  17. ↑ MC King, AC Wilson. Evolution på to niveauer hos mennesker og chimpanser // Videnskab. — 1975-04-11. - T. 188 , no. 4184 . — S. 107–116 . - doi : 10.1126/science.1090005 .
  18. ↑ Rebecca L. Cann, Mark Stoneking, Allan C. Wilson. Mitokondrielt DNA og menneskelig evolution  // Natur. - 1987-01-01. - T. 325 , no. 6099 . — S. 31–36 . - doi : 10.1038/325031a0 . Arkiveret fra originalen den 4. november 2012.
  19. ↑ Joseph Felsenstein. Nekrolog: Allan Charles Wilson (1934–1991)  // Nature. - T. 353 , no. 6339 . — S. 19–19 . - doi : 10.1038/353019a0 . Arkiveret fra originalen den 9. august 2009.
  20. ↑ Allan Wilson Center. "Om os: Allan Wilson Center for Molecular Ecology and Evolution" (Hentet 2013-05-01). Arkiveret fra originalen den 10. juni 2013.
  21. ↑ Ting. Mangel på finansiering lukker Palmerston North forskningscenter, arbejdspladser nedskæres (18. august 2015). Hentet 20. november 2016. Arkiveret fra originalen 8. april 2020.
  22. ↑ O'Toole E. "Allan Wilson, Evolutionær: Biokemiker, Biolog, Giant of Molecular Biology" (link utilgængeligt) . Allan Wilson Center for Molekylær Økologi og Evolution. Films Media Group, New Jersey, USA (2009). Dato for adgang: 20. november 2016. Arkiveret fra originalen 4. marts 2016. 

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Tematiske steder
Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger