Войти
| Мэтью Мезельсон | |
|---|---|
 | |
| Родился | Мэтью Стэнли Мезельсон ( 1930-05-24)24 мая 1930 г. (91 год) Денвер, Колорадо, США |
| Национальность | Американец |
| Альма-матер | Чикагский университет (доктор философии, 1951) Калифорнийский технологический институт (доктор философии, 1957) |
| Известен | |
| Награды | Стипендия Гуггенхайма, Премия за гениальность программы стипендиатов Макартура, Американское генетическое общество - медаль Томаса Ханта Моргана за пожизненный вклад, премия Ласкера за особые достижения в области медицины |
| Научная карьера | |
| Поля | |
| Учреждения | |
| Тезис | I. Равновесное осаждение макромолекул в градиентах плотности с приложением к изучению дезоксирибонуклеиновой кислоты. II. Кристаллическая структура N, N-диметилмалонамида (1957 г.) |
| Докторант | Линус Полинг |
| Известные студенты | Марк Пташне, Сьюзан Линдквист, Ричард И. Моримото, Сидни Альтман, Нэнси Клекнер, Стивен Хеникофф |
Matthew Stanley Мезельсон (родился 24 мая 1930) является генетик и молекулярный биолог в настоящее время в Гарвардском университете, известный своей демонстрации, с Франклином Stahl, из полу-консервативной репликации ДНК. После получения докторской степени под руководством Линуса Полинга в Калифорнийском технологическом институте, Мезельсон стал профессором Гарвардского университета в 1960 году, где он и остался сегодня профессором естественных наук Томаса Дадли Кэбота.
В знаменитом эксперименте Мезельсона-Шталя 1958 года он и Франк Шталь продемонстрировали с помощью мечения изотопом азота, что ДНК реплицируется полуконсервативно. Кроме того, Мезельсон, Франсуа Якоб и Сидней Бреннер в 1961 году открыли существование матричной РНК. Мезельсон исследовал репарацию ДНК в клетках и то, как клетки распознают и разрушают чужеродную ДНК, и вместе с Вернером Арбером отвечал за открытие рестрикционных ферментов..
С 1963 года он интересовался химической и биологической защитой и контролем над вооружениями, работал консультантом по этому вопросу в различных государственных учреждениях. Мезельсон работал с Генри Киссинджером при администрации Никсона, чтобы убедить президента Ричарда Никсона отказаться от биологического оружия, приостановить производство химического оружия и поддержать международный договор, запрещающий приобретение биологических агентов во враждебных целях, который в 1972 году стал известен как Конвенция о биологическом оружии.
Мезельсон получил премию в области молекулярной биологии Национальной академии наук, премию за заслуги перед федерацией американских ученых, президентскую премию Нью-Йоркской академии наук, медаль Томаса Ханта Моргана Американского генетического общества в 1995 году. а также премию Ласкера за особые достижения в области медицины. Его лаборатория в Гарварде в настоящее время исследует биологическую и эволюционную природу полового размножения, генетической рекомбинации и старения. Многие из его прошлых учеников - известные биологи, в том числе лауреат Нобелевской премии Сидни Альтман, а также Марк Пташне, Сьюзен Линдквист, Стивен Ф. Хайнеманн и Ричард И. Моримото.
Мезельсон родился в Денвере, штат Колорадо, 24 мая 1930 года и посещал начальную и среднюю школу в Лос-Анджелесе, штат Калифорния. В детстве он интересовался химией и физикой, а дома проводил множество экспериментов по естественным наукам. Во время Второй мировой войны Мезельсон посещал летнюю школу во время летних каникул и получил достаточно кредитов, чтобы закончить ее на полтора года раньше срока. Однако, когда он попытался получить диплом у регистратора в своей средней школе, ему сообщили, что для получения аттестата о среднем образовании ему необходимы три полных года физического воспитания, которых ему не хватало. После поиска вариантов он поступил в Чикагский университет в возрасте 16 лет в 1946 году, намереваясь изучать химию, поскольку для этого не требовался диплом средней школы.
В Чикагском университете Мезельсон изучал гуманитарные науки, включая историю и классику, в качестве бакалавра с 1946 по 1949 год после того, как по прибытии понял, что университет отменил степень бакалавра в таких специализированных областях, как химия и физика. После завершения учебы Мезельсон полгода путешествовал по Европе. где он проводит большую часть своего времени, читая и заводя друзей. В 1949 году в Европе по-прежнему ощущалась опустошенность войны, равно как и начавшаяся напряженность в период холодной войны. В следующем году Мезельсон вернулся в Калифорнийский технологический институт, чтобы снова начать учебу на первом курсе, но ему не понравился педагогический подход на большинстве курсов, которые он посещал. Однако он записался на курс химии для первокурсников Линуса Полинга, который ему очень понравился, и в том же году работал над проектом Полинга по структуре гемоглобина.
Впоследствии Мезельсон вернулся в Чикагский университет на год, чтобы поступить на курсы химии, физики и математики, хотя другой степени он не получил. В следующем году его приняли в аспирантуру по физике в Калифорнийском университете в Беркли, где он оставался в течение года. Летом 1953 года Мезельсон был на вечеринке у бассейна в доме Полинга в Сьерра-Мадре (он дружил с сыном Полинга Питером и его дочерью Линдой), и Полинг спросил его, чем он собирается заниматься в следующем году. Услышав ответ Мезельсона, что он намерен вернуться в Чикагский университет, Полинг немедленно попросил его приехать в Калифорнийский технологический институт, чтобы начать с ним учебу в аспирантуре, на что Мезельсон согласился. Будучи аспирантом Линуса Полинга по химии в Калифорнийском технологическом институте (1953–1957), Мезельсон защитил докторскую диссертацию по центрифугированию в градиенте плотности и рентгеновской кристаллографии. Он был доцентом физической химии, а затем старшим научным сотрудником Калифорнийского технологического института, пока в 1960 году не присоединился к Гарвардскому факультету.
В 1957 году Мезельсон и Франклин Шталь (как часть группы фагов ) показали, что ДНК реплицируется полуконсервативно. Чтобы проверить гипотезы о том, как реплицируется ДНК, Мезельсон и Шталь вместе с Джеромом Виноградом изобрели метод, который разделяет макромолекулы в соответствии с их плавучей плотностью. Метод центрифугирования в градиенте равновесной плотности был достаточно чувствительным, чтобы Мезельсон и Шталь смогли отделить ДНК, содержащую тяжелый изотоп азота, 15 N, от ДНК, состоящей из более легкого изотопа, 14 N. В их классическом эксперименте, описанном и проанализированном в книга историка науки Фредерика Л. Холмса, они выращивали бактерию Escherichia coli в течение многих поколений в среде, содержащей 15 N в качестве единственного источника азота, а затем вместо этого переключили бактерии на питательную среду, содержащую 14 N. Они извлекали ДНК из бактерий перед переключением, а затем через определенные промежутки времени в течение нескольких поколений. После одного поколения роста вся ДНК имела плотность посередине между 15 N ДНК и 14 N ДНК. В последующих поколениях доля ДНК, которая была «полутяжелой», уменьшалась в ½ раза, так как общее количество ДНК увеличивалось в два раза. Когда полутяжелая ДНК была сделана одноцепочечной путем нагревания, она разделилась на два вида плотности: один тяжелый (содержащий только 15 N) и один легкий (содержащий только 14 N). Эксперимент подразумевал, что после репликации две комплементарные цепи бактериальной ДНК разделяются и каждая из одиночных цепей направляет синтез новой комплементарной цепи, что подтвердило предположение о репликации ДНК, выдвинутое пятью годами ранее. Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик и оказали важную раннюю поддержку модели молекулы ДНК Уотсона-Крика.
В сотрудничестве с Жаном Вейглем Мезельсон затем применил метод градиента плотности для изучения генетической рекомбинации у бактериофага Лямбда. Вопрос заключался в том, включает ли такая рекомбинация разрушение рекомбинирующих молекул ДНК или совместный синтез новых молекул. На этот вопрос можно было ответить, исследуя фаговые частицы, полученные в результате совместного инфицирования бактерий генетически маркированными лямбда-фагами, меченными тяжелыми изотопами ( 13 C и 15 N). Метод градиента плотности позволил охарактеризовать отдельные фаги-потомки на предмет их наследования родительской ДНК и родительских генетических создателей. Первоначальная демонстрация Мезельсоном ассоциированной с поломкой, независимой от репликации рекомбинации позже была обнаружена как отражение активности специальной системы, которая может рекомбинировать лямбда-ДНК только в одном месте, обычно используемом фагом для встраивания себя в хромосому клетки-хозяина. Впоследствии вариации эксперимента Франклина Стала выявили взаимные зависимости между репликацией ДНК и большей частью генетической рекомбинации. Вместе с Чарльзом Рэддингом Мезельсон разработал модель рекомбинации между дуплексами ДНК, которая направляла исследования в этой области в течение десятилетия с 1973 по 1983 год.
В 1961 году Сидней Бреннер, Франсуа Джейкоб и Мезельсон использовали метод градиента плотности, чтобы продемонстрировать существование информационной РНК. В последующей работе Мезельсон и его ученики продемонстрировали ферментативную основу рестрикции, управляемой хозяином, процесса, с помощью которого клетки распознают и разрушают чужеродную ДНК, а затем предсказывают и демонстрируют репарацию несоответствия, направленную на метил, процесс, который позволяет клеткам исправлять ошибки при репликации ДНК.. Текущее исследование Мезельсона направлено на понимание преимущества полового размножения в эволюции. Мезельсон и его коллеги недавно продемонстрировали, что коловратки Bdelloid действительно участвуют в половом размножении, используя мейоз атипичного типа.
Когда два аллеля или копии гена у бесполого диплоидного индивида развиваются независимо друг от друга, со временем они становятся все более разными. Этот феномен аллельной дивергенции был впервые описан Уильямом Бирки, но более известен как эффект Мезельсона. В половых организмах процессы рекомбинации и независимого набора позволяют обоим аллелям внутри индивидуума происходить от недавнего единственного предкового аллеля. Без рекомбинации или независимого набора аллели не могут происходить от недавнего предкового аллеля. Вместо этого аллели имеют общего последнего общего аллельного предка во время или непосредственно перед потерей мейотической рекомбинации. Яркий пример этого эффекта был описан у бделлоидных коловраток, у которых два аллеля гена lea разошлись на два разных гена, которые работают вместе, чтобы сохранить организм в периоды обезвоживания. Эффект Мезельсона должен приводить к тому, что целые копии генома организма расходятся друг от друга, эффективно переводя все древние бесполые организмы в гаплоидное состояние в процессе, аналогичном диплоидизации после дупликации всего генома.
Однако преобразование генов, форма рекомбинации, распространенная у бесполых организмов, может предотвратить возникновение эффекта Мезельсона у молодых бесполых организмов и может ограничить эффект у коловраток Bdelloid. Более того, ряд предполагаемых примеров эффекта Мезельсона остается спорным, потому что другой биологический процесс, такой как гибридизация, может имитировать эффект Мезельсона.
В 1963 году Мезельсон работал постоянным консультантом в Агентстве США по контролю над вооружениями и разоружению, где он заинтересовался программами и политикой в области химического и биологического оружия. С тех пор он занимается вопросами защиты от химического и биологического оружия и разоружения в качестве консультанта различных правительственных агентств США, а также в рамках программы Harvard Sussex Program, академической исследовательской организации, базирующейся в Гарварде и Университете Сассекса в Великобритании, в которой он и Джулиан Перри Робинсон в Великобритании - содиректоры.
Сделав вывод о том, что биологическое оружие не служит серьезной военной цели для США и что его распространение представляет серьезную угрозу и что в предстоящие годы использование передовой биологии во враждебных целях будет враждебно обществу в целом, он попытался убедить членов Исполнительная власть, Конгресс и общественность заявили, что США не нуждаются в таком оружии и что будет полезно отказаться от него и работать на всемирное запрещение. После того как президент Ричард Никсон в 1969 году отменил наступательную программу США BW и одобрил предложение Великобритании для международного запрета, Мезельсон был среди тех, кто успешно поддерживает международные соглашения о запрещении биологического и затем химического оружия, что привел к Конвенции о биологическом оружии 1972 года и химической промышленности Конвенция об оружии 1993 г.
Мезельсон и его коллеги провели три расследования на месте, касающихся контроля над химическим и биологическим оружием. В течение августа и сентября 1970 года от имени Американской ассоциации содействия развитию науки Мезельсон возглавлял группу в Республике Вьетнам в экспериментальном исследовании воздействия на окружающую среду и здоровье военного применения гербицидов. Вернувшись в Гарвард, он и Роберт Боуман разработали передовой масс-спектрометрический метод анализа токсичного диоксина, загрязняющего гербицид, и применили его к экологическим и биомедицинским образцам из Вьетнама и США. В декабре 1970 года президент Ричард Никсон приказал «быстро, но упорядоченно» свернуть гербицидные операции во Вьетнаме.
В течение 1980-х Мезельсон расследовал утверждения о том, что « желтый дождь » был советским токсичным оружием, используемым против представителей племени хмонг в Лаосе. Ссылаясь на внешний вид и высокое содержание пыльцы в образцах предполагаемого возбудителя; сходство предполагаемых нападений с потоками фекалий стаи медоносных пчел, которое он и энтомолог Томас Сили задокументировали во время полевого исследования 1983 года в Таиланде; неспособность правительственных лабораторий США и Великобритании подтвердить первоначальные отчеты о наличии трихотеценовых микотоксинов в образцах предполагаемого агента и в биомедицинских образцах предполагаемых жертв; отсутствие каких-либо подтверждающих доказательств из обширных интервью с вьетнамскими военными перебежчиками и заключенными; и другие соображения, Мезельсон и его коллеги утверждали, что утверждения были ошибочными.
В апреле 1980 года Мезельсон работал постоянным консультантом ЦРУ по расследованию крупной вспышки сибирской язвы среди людей в советском городе Свердловске. Он пришел к выводу, что на основе имеющихся доказательств официальное советское объяснение того, что вспышка была вызвана употреблением в пищу мяса зараженного крупного рогатого скота, было правдоподобным, но на месте должно быть проведено независимое расследование. После распада Советского Союза ему разрешили привезти команду в Свердловск в 1992 году и снова в 1993 году. Их отчеты убедительно показали, что официальное советское объяснение было неверным и что вспышка была вызвана выбросом аэрозоля сибирской язвы в военный биологический объект в городе.
Мезельсон является членом Национальной академии наук США, Американской академии искусств и наук, Американского философского общества, Академии наук (Париж), Королевского общества (Лондон) и Российской академии наук и получил множество наград. и награды в области науки и общественных дел. Он работал в Совете Национальной академии наук, Совете Смитсоновского института, Консультативном совете по контролю над вооружениями и нераспространением при Государственном секретаре США и в Комитете по международной безопасности и контролю над вооружениями Национальной академии США. Наук. В прошлом он был президентом Федерации американских ученых, а в настоящее время является содиректором Гарвардской Сассексской программы по химическому и биологическому оружию и членом совета директоров Белферского центра науки и международных отношений в Университете Джона Ф. Кеннеди. Школа государственного управления Гарвардского университета.
Он был женат трижды, сначала на Кэтрин Кайнис, затем на Саре Пейдж, от которой у него было две дочери, Эми и Зои. Его третий брак был с Жанной Гиймен, с которой у него два пасынка.
