Carl Woese Biografija, taksonomija, prispevki, dela

Carl Woese (1928–2012) je bil priznani ameriški mikrobiolog, katerega dela so spremenila razumevanje mikrobnega sveta, pa tudi način zaznavanja življenjskih odnosov na Zemlji.

Carl Woese je bolj kot kateri koli drug raziskovalec usmeril pozornost znanstvenega sveta v neopredmetenem, a prevladujočemu mikrobnemu svetu. Njegova dela so dovolila vedeti in analizirati kraljestvo, ki sega daleč čez patogene bakterije.

Carl Richard Woese je bil ameriški mikrobiolog, katerega dela so spremenila razumevanje mikrobnega sveta. Vir: Don Hamerman [Public Domain]

Woese je s svojim delom razvil razumevanje razvoja življenja; To je bilo doseženo z zaporedjem genov živih bitij, kar kaže, da je mogoče evolucijsko zgodovino zaslediti, dokler ne dosežemo skupnega prednika.

Poleg tega je Woese med to preiskavo odkrila tretjo domeno življenja, znano kot Archaeas.

[TOC]

Biografija

Carl Richard Woese se je rodil leta 1928 v Syracuse v New Yorku. Študiral je matematiko in fiziko na kolidžu Amherst v Massachusettsu in doktoriral. V biofiziki na univerzi Yale leta 1953.

Woese se je usposabljal od pomembnih raziskovalcev in Nobelovih nagrad, kot je njegov podiplomski inštruktor Biofizika Ernest Pollard, ki je bil študent Nobelove nagrade iz fizike James Chadwick.

Woesejevo zanimanje za izvor genetskega kodeksa in ribosomov, ki so se razvile med delom kot biofizik v laboratoriju za raziskave General Electric. Kasneje, leta 1964, ga je ameriški molekularni biolog Sol Spiegelman povabil, da se pridruži fakulteti Univerze v Illinoisu, kjer je ostal do smrti (2012).

Carl Woese (levo), Ralph Wolfe in Otto Kandler (desno), 1981. Vir: Maya Kandler [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)]

Človeška stran Woese

Po besedah ​​njegovih bližnjih kolegov se je Woese globoko posvetil svojemu delu in bil zelo odgovoren pri njegovih preiskavah. Vendar mnogi trdijo, da se je mikrobiolog med izvajanjem njegovih del zabaval. Poleg tega so ga njegovi spremljevalci opisali kot briljantno, iznajdljivo, pošteno, velikodušno in skromno osebo.

Nagrade in razlike

V svojih letih raziskav je prejel veliko nagrad in razlikovanja, kot je MacArthur Scholarship. Bil je tudi član Nacionalne akademije znanosti ZDA in kraljevega društva.

Leta 1992 je Woese prejel medaljo Leeuwenhoek kraljeve nizozemske akademije znanosti in znanosti - najvišjo nagrado v mikrobiologiji - in leta 2002 je osvojil nacionalno medaljo Združenih držav Amerike.

Podobno je leta 2003 prejel nagrado Cóford za kraljevo akademijo znanosti Švedske v Biocienciasu, vzporedno nagrado Nobelovi nagradi.

Vam lahko služi: Lorenzo de Zavala: Biografija in politična kariera

Določitev znanstvenega napredka za vizijo Woese

V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja so živa bitja v petih velikih kraljestvih: rastline, živali, glive, prokariote (ali bakterije), preproste celice brez notranje strukture in evkariote, ki imajo v svojih celicah jedro in druge sestavine.

Vendar pa je napredek molekularne biologije Woese omogočil, da vzpostavi drugačen videz od temeljev življenja na Zemlji.  Na ta način je dokazal, da ima življenje v vsakem od petih kraljestev isto osnovo, pa tudi isto biokemijo in isto genetsko kodo.

Genetska koda

Po odkritju nukleinskih kislin, deoksiribonukleinske kisline (DNK) in ribonukleinske kisline (RNA) je bilo ugotovljeno, da je genetska koda shranjena v teh dveh makromolekulah. Bistvena značilnost DNK in RNA je, da jih tvorijo ponovitve manjših molekul, znanih kot nukleotidi.

Zahvaljujoč temu je bilo mogoče ugotoviti, da je velika raznolikost življenja posledica razlik v sestavnih delih nukleotidov teh dveh molekul.

V zvezi s tem so bili bistveni prispevki Woese o tem, kako razumeti in določiti strukturo RNA. Po izvedbi teh raziskav je Woese posebej zanimalo preučevanje razvoja genetskega kodeksa.

Molekularna taksonomija

Carl Woese je preučil določen nabor genetskih informacij, ki jih najdemo v klicu Mitohondrijska RNA 16S. Genetsko zaporedje te RNA ima posebnost, ki se pojavlja v genomih vseh živih bitij in je zelo ohranjena, kar pomeni, da se je razvijal počasi in se lahko dolgo uporablja za sledenje evolucijskih sprememb.

Za preučevanje RNA je Woese uporabljal tehnologijo zaporedja nukleinske kisline, ki je bila v sedemdesetih še vedno zelo primitivna. Primerjali zaporedja ribosomske RNA (RNA) različnih organizmov, predvsem bakterij in drugih mikroorganizmov.

Nato je leta 1977 z Georgeom Foxom objavil prvo drevo filogenetskega življenja z znanstveno osnovo. To je zemljevid, ki razkriva veliko organizacijo življenja in potek evolucije.

Tri domene

Evolucijski model, ki je bil uporabljen pred dela Woese, je pokazal, da so živa bitja razvrščena v dve veliki skupini prokariotov in evkariotov. Poleg tega je poudaril, da so prokarioti povzročili sodobnejše evkariote.

Vendar pa je bil sekvenciran in primerjal gene RNR različnih živih bitij in ugotovil, da večja je variacija zaporedja genov dveh organizmov, večja je njegova evolucijska razhajanja.

Vam lahko služi: agustín gamarra

Te ugotovitve so mu omogočile, da je predlagal tri evolucijske linije, imenovane domene: Bakterije in Archaea (ki predstavljajo prokariontske celice, torej brez jedra) in Eukarya (evkariontske celice, z jedrom).

Arhaje so prokariontske celice, torej brez jedra

Na ta način je Woese ugotovil, da koncept prokariotov ni imel filogenetske utemeljitve in evkarioti niso izvirali iz bakterij, ampak da so brata skupina lokov.

Filogenetsko drevo življenja

Tri domene so bile predstavljene v filogenetskem drevesu, kjer so prikazane evolucijske razlike. V tem drevesu je razdalja med dvema vrstama - usposobljeni po progah, ki ju povezujejo - sorazmerna z razliko v njihovi RNA.

Prav tako so tisti, ki so na drevesu široko ločeni.

Drugi prispevki Woese

Woesejeva dela in ugotovitve so globoko dosegli način spoznavanja razvoja mikrobne ekologije zemlje in človeškega telesa; Tudi zunaj kopenskih domen.

Prispevki k Zemljini ekologiji

Mikrobni ekosistemi so osnova zemeljske biosfere in preden je bil razvit filogenetski okvir, ki temelji na woenskih zaporedjih, ni bilo pomembnega načina za oceno odnosov mikrobov, ki sestavljajo naravni svet.

Woesejevo odkritje je pokazalo, da se vse življenje na Zemlji spusti iz stanja prednikov, ki je obstajala 3 3.8 milijard let, s ključnimi elementi, ki so bili že vzpostavljeni iz sodobne celice.

Na ta način je bila disciplina mikrobne ekologije usmerjena iz umirajočega stanja do enega najbolj živih bioloških polj s pomembnimi posledicami za medicino, kar dokazuje projekt človeškega mikrobioma.

Projekt človeškega mikrobioma

Projekt človeškega mikrobioma je leta 2008 predlagal Nacionalni inštitut za zdravje Združenih držav Amerike (NIH), ki je temeljna osnova tega projekta Ugotovitve Woese.

Glavni cilj te velike pobude je prepoznati in karakterizirati mikrobne skupnosti, ki so prisotne v človeškem telesu, in poiskati povezave med dinamiko mikrobnih populacij, zdravstvenih in človeških bolezni.

Exobiology

Exobiology poskuša rekonstruirati zgodovino procesov in dogodkov, povezanih s preobrazbami biogenih elementov, od njegovega izvora v nukleosintezi do njihovega sodelovanja v darwinijski evoluciji v sončnem sistemu.

Vam lahko služi: Calima Culture

Zato eksobiologija obravnava temeljne vidike biologije s študijem življenja zunaj Zemlje. Takrat se pojavi splošna teorija za razvoj živih sistemov iz nežive snovi.

Koncepte Woese je NASA vključil v svoj bivši -OBUSTUR in v filozofije njihovih misijskih programov, ki so leta 1975 sprožili Mars, da bi iskali znake življenja.

Glavna dela

Potem so navedena njihova najpomembnejša dela:

- Evolucija makromolekularne zapletenosti (1971), kjer je predstavljen enoten model za razvoj makromolekularne zapletenosti.

- Bakterijska evolucija (1987). To delo je zgodovinski opis, kako začne odnos med mikrobiologijo in evolucijo spreminjati koncepte o izvoru vrst na zemlji.

- Univerzalni prednik (1998). Univerzalni prednik opisuje kot raznoliko skupnost celic, ki preživijo in se razvijajo kot biološka enota.

- Interpretacija univerzalnega filogenetskega drevesa (2000). To delo se nanaša na to, kako univerzalno filogenetsko drevo ne zajema samo vse obstoječe življenje, ampak njegova korenina predstavlja evolucijski proces pred pojavom trenutnih vrst celic.

- O evoluciji celic (2002). V tem delu Woese predstavlja teorijo za razvoj organizacije celic.

- Nova biologija za novo stoletje (2004). To je pristop k potrebi po spremembah v pristopih biologije glede na nove ugotovitve živega sveta.

- Kolektivna evolucija in genetski kodeks (2006). Predstavlja dinamično teorijo za razvoj genetske kode.

Reference

1. Woese C, Fox GE. (1977). Filogenetska struktura prokariototske domene: primarna kraljestva. Pridobljeno 11. novembra, NCBI.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov
2. Woese c. (2004). Nova biologija za novo stoletje. Pregledi mikrobiologije in molekularne biologije. Pridobljeno 12. novembra, NCBI.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov
3. Rummel J. (2014). Carl Woese, Dick Young in korenine astrobiologije. Pridobljeno 13. novembra, NCBI.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov
4. Goldenfeld, n., Pace, n. (2013). Carl R. Woese (1928–2012). Pridobljeno 13. novembra,: Znanost.Sciencemag.org
5. Projekt človeškega mikrobioma, HMP. Pridobljeno 13. novembra, HMPDACC.org.
6. Dick S, palica J. (2004). Živo vesolje: NASA in razvoj astrobiologije. Pridobljeno 12. novembra,: Google Scholar
7. Klein h. (1974). SamodOmalirani poskusi za dodelitev življenjske dobe za misijo Viking na Mars. Pridobljeno 12. novembra, NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov