«Научный подход подразумевает постулат объективности, то есть фундаментальный постулат о том, что не существует плана, что во вселенной нет намерения».
Жак Моно
Жак Моно – французский микробиолог и биохимик, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1965 году (совместно с Андре Львовым и Франсуа Жакобом) «за открытия, касающиеся генетического контроля синтеза ферментов и вирусов».
Образование, степени, звания и работа
Моно получил среднее образование в Каннском лицее. А за получением высшего образования отправился в Париж.
1928 год. Жак Моно поступил в Сорбонну на факультет естественных наук, где его учителями были микробиолог Андре Львов, генетик Борис Эфрусси, биолог Луи Рапкин.
1931 год. Моно окончил университет, получил научную степень и остался там работать вплоть до 1945 года.
1936 год. Ж. Моно работал в Калифорнийском технологическом институте по гранту Рокфеллера.
1941 год. Ж. Моно получил степень доктора философии.
Во время Второй мировой войны Жак Моно присоединился к «Французскому Сопротивлению», став через некоторое время начальником оперативного штаба французских внутренних войск.
1945 год. Ж. Моно стал заведующим лабораторией физиологии микроорганизмов.
С 1967 по 1972 год. Моно был профессором Коллеж де Франс.
1953 год. Ж. Моно был назначен руководителем отдела биохимии клетки Пастеровского института в Париже.
С 1959 по 1967 год был профессором Парижского университета (Сорбонны).
С 1971 года Моно занимал должность директора института Пастера.
Профессору Моно были присвоены следующие награды: премия Монтиона по физиологии Академии наук (Париж, 1955), почетный иностранный член Американской академии искусств и наук (1960), кавалер Ордена Академических пальм (1961), премия Шарля-Леопольда Майера Академии наук (1962), офицер Почетного легиона (1963), почетный иностранный член Немецкой академии естествознания «Леопольдина» (1965), почетный член Чикагского университета (1965), иностранный член Королевского общества (1968), иностранный член Национальной академии наук (Вашингтон, 1968), иностранный член Американского философского общества (1969), почетный доктор наук Университет Рокфеллера (1970).
Основные научные достижения
Главный исследовательский интерес Жака Моно был направлен на изучение ферментов, процессов роста бактерий, а также механизма регуляции у них синтеза белка.
1950 год. Ж. Моно разработал метод непрерывного культивирования бактерий, дав его теоретическое обоснование, учитывающее насыщение скорости роста культуры по питательному субстрату. Метод заключался в подаче в культиватор с постоянной скоростью питательной среды и выводе с такой же скоростью культуральной среды с бактериями. Контроль за процессом осуществлялся в устройстве для непрерывного микробиологического культивирования (типа турбидостата) или с помощью аппарата, обеспечивающего функционирование системы для непрерывного культивирования клеток (хемостата). Метод непрерывного культивирования нашел широкое применение в лабораторной диагностике.
1957 год. Жак Моно, Франсуа Жакоб и американский биохимик Артур Бек Парди участвовали в эксперименте, получившем известность как «PaJaMo» (аббревиатура от «Pardee Jacob Monod»). Этот эксперимент считается отправной точкой в исследованиях механизмов регуляции активности генов. Анализ генетического контроля и индукции экспрессии гена бета-галактозидазы E.coli позволил установить наличие специфических регуляторных молекул – белков-репрессоров, взаимодействующих с геном-регулятором. Этот эксперимент и более поздние исследования показали, что начало синтеза белка из гена может происходить почти сразу после того, как он попадает в клетку E.coli. Более ранние теории интерпретации генетических данных в белках были сосредоточены на рибосомах.
В 1959 году Моно и его коллега Франсуа Жакоб опубликовали «Gènes de structure et gènes de regulation dans la biosynthèse des proteins» (Структурные гены и регуляторные гены в биосинтезе белков), где были показаны различия структурных и регуляторных генов. В дальнейшем это дало исследователям возможность классифицировать гены и генетические элементы в соответствии с различными функциональными ролями, которые они играют в клетке.
1961 год. Моно и Жакоб исследовали механизмы, отвечающие за передачу генетических данных, и пути контроля активности и синтеза макромолекул. Эти эксперименты привели к новой теории существования другого вида РНК, а именно матричной РНК (мРНК).
В 1961 году Франсуа Жакоб и Жак Моно определили, как в бактериальных клетках включается и выключается синтез ферментов при появлении нового пищевого субстрата. E. coli, которую исследовали Жакоб и Моно, хорошо росла на среде, содержащей глюкозу, но могла расти и на среде, содержащей сахар лактозу, начиная синтезировать несколько новых ферментом, в частности фермент, обеспечивающий распад лактозы на глюкозу и галактозу, и фермент, превращающий галактозу в утилизируемую глюкозу. Жакоб и Моно обнаружили, что белок, который они назвали лактозным репрессором (lac-репрессором), связывается с геном, который производит требуемый метаболический фермент, и подавляет транскрипцию и трансляцию гена, когда лактоза отсутствует в среде. Когда лактоза присутствует, lac-репрессор отсоединяется от гена, и транскрипция и трансляция гена активируются для производства метаболического фермента β-галактозидазы (β-gal). Жакоб и Моно пришли к выводу, что эти регуляторные белки действуют как переключатели включения/выключения в экспрессии генов, контролируя физиологию клетки в разное время и при разных условиях среды в течение жизненного цикла клетки. Жакоб и Моно разработали концепцию оперона (оперон – группа структурных генов, расположенных вдоль одного фрагмента ДНК; экспрессия всех его генов согласована, поскольку они транскрибируются вместе с образованием одной молекулы мРНК), объясняющую, как бактериальная клетка регулирует биосинтез ферментов. Иными словами, их концепция предполагала, что развитие белка ограничивается, когда ДНК-связывающий белок или РНК-связывающий белок, т. е. репрессор, кодируемый регуляторным геном, связывается с сегментом ДНК, т. е. с оператором. Жакоб и Моне также предположили, что баланс между генами-регуляторами и структурными генами в нормальной клетке позволяет ей приспосабливаться к различным условиям, в то время как дисбаланс может привести к развитию новых ферментов, которые могут быть как полезными для клетки, так и вредными.
Концепция регуляции активности генов родила концепцию дифференцировки: способные к дифференцировке (компетентные) клетки под действием разных факторов включают ту или иную группу генов, определяющую дальнейшую специализацию клетки. За это исследование в 1965 г. они были удостоены Нобелевской премии (совместно с А. Львовым).
1970 год. Ж. Моно написал книгу «Случайность и необходимость» (Le Hasard et la Necessite), где высказал взгляд на то, что все формы жизни – результат случайных мутаций и дарвиновского отбора.
Предрасположенность к генетическим заболеваниям
Наследственные болезни обмена веществ
Литература:
- Нобелевские лауреаты по литературе, медицине, химии, физике, экономике и мира с 1901 по 2016 год
- www.nobelprize.org (Электронный ресурс)
- www.britannica.com (Электронный ресурс)
