«Игра заключалась в постоянном изобретении возможного мира или части возможного мира, а затем в сравнении его с реальным миром... гонка без конца... Вопросы были важнее ответов... Для меня этот мир вопросов, погоня за ответом, который всегда откладывался на следующий день, все это было эйфорией. Я жил будущим... Я превратил свою тревогу в свою профессию».
Франсуа Жакоб
Франсуа Жакоб – французский микробиолог и генетик, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1965 году (совместно с Андре Львовым и Жаком Моно) «за открытия, касающиеся генетического контроля синтеза ферментов и вирусов».
Образование, степени, звания и работа
1927 год. Франсуа Жакоб поступил в лицей Карно, учеба в котором продолжалась 10 лет. Будучи весьма одаренным ребенком, он демонстрировал успехи в физике и математике. Однако для поступления в Эколь Политекник ему необходимо было учиться в лицее не 10, а 12 лет. Поскольку атмосфера, царившая в лицее, Жакобу категорически не нравилась, он решил стать хирургом и поступить на медицинский факультет в Сорбонне (для этого десяти лет в лицее было вполне достаточно).
1937 год. Франсуа Жакоб поступил на медицинский факультет Сорбонны.
В июне 1940 года, когда Жакоб был на втором курсе медицинского факультета, учеба прервалась, Франция подверглась оккупации фашистской Германией, а Франсуа Жакоб перебрался в Лондон, где присоединился к «Свободной Франции» – антифашистскому движению, возглавляемому Шарлем де Голлем. Он был отправлен в Африку в качестве офицера-медика и участвовал в боевых действиях в Северной Африке, где был ранен. Затем он воевал в составе Второй танковой дивизии Соединенных Штатов в Нормандии, где в 1944 году был тяжело ранен и оставался в госпитале в течение семи месяцев. Ф. Жакоб был награжден Орденом Освобождения – высшей французской военной наградой Второй мировой войны.
После войны Франсуа Жакоб завершил свое медицинское образование и в 1947 году защитил докторскую диссертацию, посвященную эффективности антибиотика тиротрицина. Из-за ранений и полученных травм он не мог больше заниматься хирургией и работал на заводе по производству антибиотиков для французской армии, прежде чем обратился к микробиологии.
1950 год. Франсуа Жакоб получил должность исследователя в лаборатории Андре Львова в Институте Пастера в Париже, а спустя четыре года (1954) получил докторскую степень за работу о лизогенных бактериях (лизогении).
1956 год. Ф. Жакоб стал директором лаборатории.
1960 год. Ф. Жакоб был избран заведующим кафедрой клеточной генетики, недавно созданной в Институте Пастера.
1964 год. Ф. Жакоб стал профессором в Коллеж де Франс в Париже, где для него была создана кафедра клеточной генетики.
С 1982 по 1988 год Жакоб был председателем правления Института Пастера.
Франсуа Жакоб был удостоен ряда французских научных премий, в частности премии Шарля Леопольда Майера от Академии наук (1962), являлся иностранным членом Датской королевской академии искусств и наук (1962), Американской академии искусств и наук (1964), Национальной академии наук США (1969) и Американского философского общества (1969). Он получил почетные степени от нескольких университетов. Франсуа Жакоб — член Парижской академии наук (1977) и Французской академии наук (1996), иностранный член Лондонского королевского общества (1973), Бельгийской королевской медицинской академии (1973), Венгерской академии наук (1986), Мадридской королевской академии наук (1987).
Основные научные достижения
Работа Франсуа Жакоба была посвящена в основном генетическим механизмам, присущим бактериям и бактериофагам, а также биохимическим эффектам мутаций. Он впервые изучил свойства лизогенных бактерий и продемонстрировал их «иммунитет», т. е. существование механизма, подавляющего активность генов в профаге (геноме бактериофага, находящемся в бактериальной клетке в неактивном состоянии и устойчиво наследуемым в ряду поколений), как в инфекционных частицах того же типа.
В начале 1950-х годов Ф. Жакоб и его коллега Эли Вольман показали с помощью генетических методов, что хромосомы бактерий E. coli имеют не линейное, а кольцевое строение. (В это же время группа Моно изучала свойства метаболических ферментов или ферментов, катализирующих специфические реакции в клетке, с теми же видами бактерий.)
В 1954 году в результате сотрудничества с Эли Воллманом были предприняты попытки установить природу взаимоотношений между профагом и генетическим материалом бактерии. Это исследование привело к определению механизма бактериальной конъюгации, а также позволило проанализировать генетический аппарат бактериальной клетки. Данная работа была обобщена в книге «Пол и генетика бактерий».
В 1958 году Жакоб заметил аналогию, выявленную генетическим анализом лизогении и индуцированного биосинтеза ß-галактозидазы. Это привело Франсуа Жакоба и Жака Моно к изучению механизмов, ответственных за передачу генетической информации, а также регуляторных путей, которые в бактериальной клетке регулируют активность и синтез макромолекул. После этого Жакоб и Моно предложили ряд новых концепций, а именно: mRNA, регуляторные гены, оперон и аллостерическую регуляцию белков.
В 1959 году Жакоб и Моно 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 позволило исследователям классифицировать гены и генетические элементы в соответствии с различными функциональными ролями, которые они играют в клетке.
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 при этом 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. За это исследование в 1965 г. они были удостоены Нобелевской премии.
В 1963 году Франсуа Жакоб с коллегой Сиднеем Бреннером выдвинул гипотезу «репликона» для объяснения некоторых аспектов клеточного деления бактерий. С тех пор Жакоб занимался генетическим анализом механизмов клеточного деления.
В 1970 году он приступил к изучению культивируемых клеток млекопитающих, в частности, некоторых аспектов их генетических свойств.
В 1970 году Франсуа Жакоб опубликовал книгу «Логика живого. История наследственности», где проследил этапы изучения живых существ, приведшие к открытиям молекулярной биологии.
В последнее десятилетие Франсуа Жакоб переключился на изучение ранней стадии развития эмбриона мыши, используя в качестве инструмента тератокарциному мыши. Его главная цель состояла в анализе регуляторных цепей, участвующих в развитии и клеточной дифференциации раннего эмбриона.
В 1981 году Ф. Жакоб опубликовал работу «Игры возможного» — взгляд на эволюцию и ее механизмы.
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)
