Joshua Lederberg

{h1}

Joshua lederberg is een beroemde amerikaanse bioloog. Lees meer over joshua lederberg op WordsSideKick.com.

Met het voornemen om arts te worden, schreef Lederberg zich in aan het Columbia College, met het premedische nummer. Daar ontmoette hij Francis Ryan, wiens onderzoek naar de biochemische genetica van de broodvorm Neurospora verder de interesse van Lederberg in celbiologie en genetica inspireerde. In 1944, na ontvangst van zijn B.A. Hij studeerde cum laude in de zoölogie en begon graduate studies aan Columbia University's College of Physicians and Surgeons, terwijl hij onderzoek bij Ryan voortzette.

In de zomer van 1946, na twee jaar op de medische school, ging Lederberg naar de afdeling Microbiologie en Plantkunde van de Yale University in het kader van een onderzoekscommissie van het Jane Coffin Childs Fund for Medical Research. Terwijl hij daar was, werd hij meer en meer gefascineerd door de studie van bacteriële genetica en aan het einde van de zomer verliet hij zijn plan om terug te keren naar de medische school. In plaats daarvan ging hij verder bij Yale en werkte hij als laboratoriumassistent bij Tatum, een microbioloog en biochemicus.

Voordat hij naar Yale kwam, had Tatum, in samenwerking met geneticus Beadle, baanbrekend werk verricht op het gebied van de biochemische genetica, waarin de manieren worden onderzocht waarop genetische code die is opgeslagen in cellen zich vertaalt in de specifieke fysieke kenmerken van een organisme. Net als Ryan studeerde Tatum Neurospora en bij Yale hielp Lederberg hem met dit onderzoek. Tegelijkertijd begonnen ze ook onderzoek naar andere verwante gebieden.

In die jaren was de heersende theorie dat bacteriën geen genen en kernen misten en dat ze ongeslachtelijk reproduceerden, door celdeling, waarbij de cel in tweeën werd gedeeld en de resulterende twee cellen elk een complete set chromosomen bevatten. Om deze theorie te testen, gebruikten Lederberg en Tatum de bacterie Escherichia coli, een organisme dat in het menselijke maagdarmkanaal leeft. Hun vermoedens dat bacteriën in staat zouden zijn tot seksuele reproductie waren gebaseerd op Tatum's eerdere bevindingen met Beadle betreffende Neurospora en Lederberg's eigen gezamenlijke onderzoek met Ryan op dit gebied. Deze studies hebben aangetoond dat twee schimmelorganismen tijdelijk kunnen combineren, of conjugeren, om een ​​"dochtercel" te produceren die genetisch materiaal uit beide van de twee oorspronkelijke organismen combineerde.

Door toepassing van variaties van technieken die al door Tatum en Beadle zijn ontwikkeld, vonden Tatum en Lederberg dat seksuele genetische recombinatie inderdaad in sommige stammen van de E. coli-bacterie voorkomt. De conjugatie van twee verschillende bacteriestammen resulteerde in een genetisch gerecombineerde cel die zich daarna begon te delen in nieuwe nakomelingencellen waarvan het genetische materiaal van beide oudercellen was geërfd.

Dit bewijs dat bacteriële voortplanting de normale bevruchtingsprocessen van hogere organismen weergalmde, was een significante doorbraak. De snelle groei en eenvoudige structuur van bacteriën en het feit dat bacteriële conjugatie een veel voorkomend verschijnsel was, vormden een veel nieuwe vruchtbare voedingsbodem voor genetisch onderzoek, inclusief de mogelijkheid van het in kaart brengen van bacteriële genen.

Lederberg bleef bij Yale werken met Tatum tot 1947, toen hij universitair docent genetica werd aan de universiteit van Wisconsin. Het volgende jaar ontving hij zijn Ph.D. graad van Yale in de microbiologie.

Naast andere werkzaamheden in de microbiële genetica, bewees hij de lang bestaande hypothese dat genetische mutaties spontaan voorkomen, en ontwikkelde hij een laboratoriumprocedure die bekend staat als replica-plating om mutaties in een bacteriesoort te isoleren. Door deze methode koppelde hij met succes aan penicilline-resistente bacteriën met streptomycine-resistente bacteriën om een ​​nieuwe stam te produceren die resistent was tegen beide antibiotica. Dit werk toonde aan dat het mogelijk was om de ziekmakende krachten van bacteriën te versterken of te verzwakken, omdat Lederberg erin slaagde een oorspronkelijk zwak organisme virulenter te maken en omgekeerd.

Een van Lederberg's belangrijkste prestaties bij Wisconsin was zijn ontdekking van het fenomeen dat hij transductie noemde. Met de hulp van Norman Zinder, toen afgestudeerd student, ontdekte Lederberg dat bacteriofagen, of virussen die bacteriën infecteren, het chromosomale materiaal van de cel van één bacteriestam naar een geheel andere soort kunnen brengen. Dit proces van transductie is in tegenstelling tot conjugatie, terwijl conjugatie de volledige chromosomen van de ene bacterie naar de andere overbrengt, terwijl transductie alleen fragmenten van DNA indirect via het virale infectieproces overbrengt.

Transductie begint wanneer een virus een bacterie infecteert door zijn genen in de cel in te brengen. Het virale DNA stuurt vervolgens de geïnfecteerde bacterie om nieuwe virussen te produceren, die kopieën van het oorspronkelijke virale DNA zullen omvatten. Een deel van het eigen DNA van de bacterie kan per ongeluk ook worden gekopieerd en gedistribueerd door de volgende generatie virussen. Wanneer op hun beurt de nieuwe virussen dan een andere reeks bacteriën infecteren, zal een deel van het bacteriële DNA worden opgenomen in deze nieuw geïnfecteerde cellen samen met genetisch materiaal van de tweede generatie virussen.

De ontdekking van transductie signaleerde het echte begin van recombinante genetica, waarbij bacteriële cellen kunnen worden gemanipuleerd of "gemanipuleerd" in een laboratoriumomgeving door de opzettelijke introductie van geselecteerde genen in een cel. Lederberg pionierde dit werk door microben en virussen te fokken en te kruisen om geheel nieuwe en unieke stammen van organismen te creëren die weinig overeenkomsten vertoonden met de oorspronkelijke oudercellen.

Tijdens zijn 12 jaar in Wisconsin, werd Lederberg bevorderd, in 1950, tot universitair hoofddocent, tot hoogleraar in 1954, op 29-jarige leeftijd, en in 1957 organiseerde hij de nieuwe afdeling medische genetica van de universiteit, en werd hij de eerste voorzitter. Hij bekleedde die functie tot 1958 en verhuisde toen naar Stanford University in februari 1959 als professor in de genetica en biologie. Hij was verantwoordelijk voor de ontwikkeling van de nieuwe genetica-afdeling van Stanford en diende vanaf het begin als directeur. In 1962 nam Lederberg bovendien de rol op van directeur van Joseph P. Kennedy, Jr., Laboratories for Molecular Medicine. Hij bleef tot 1978 in Stanford en was tot 1990 president van de Rockefeller University in New York City.

Door te bewijzen dat het mogelijk is om het genetisch materiaal van een organisme te veranderen, onthulde Lederberg's werk veel potentiële toepassingen in medisch en biologisch onderzoek. Genetische manipulatie is veelbelovend voor de behandeling van talrijke ziekten, waaronder kanker. Met het in kaart brengen van genen bestaat de mogelijkheid om diegenen te identificeren die het risico lopen bepaalde medische aandoeningen te ontwikkelen en daarmee overeenkomstige behandelingen genetisch te ontwikkelen, of de creatie van 'designergenen'. De vooruitgang in microbiologie en genetica belooft bovendien nieuwe hoop in orgaantransplantaties, geriatrie medicijnen en andere gebieden. Maar het vermogen om opzettelijk schadelijke biologische stoffen te ontwikkelen, is al een gerealiseerd gevaar, waar Lederberg zelf veel tijd aan besteed heeft om zich uit te spreken.

Zijn bezorgdheid over de morele vraagstukken in verband met recombinante genetica en de verstrekkende gevolgen van dergelijke technologie hebben hem ertoe gebracht een wetenschappelijk adviseur van de Wereldgezondheidsorganisatie te worden en een consultant in internationale onderhandelingen om het gebruik van biologische wapens te controleren. Hij heeft ook uitgebreid gepubliceerd en gedoceerd over de implicaties van een dergelijke bio-engineering.

Met de komst van het Amerikaanse ruimtevaartprogramma, werd Lederberg zeer geïnteresseerd in het vakgebied van exobiologie, een term die hij bedacht om de studie van biochemisch leven buiten de aarde te definiëren, en fungeerde als adviseur voor de Amerikaanse Viking ruimtemissies naar Mars.

Sinds 1990 is Lederberg hoogleraar emeritus aan het Rockefeller University Laboratory of Molecular Genetics and Informatics en blijft hij lezingen houden, onderzoek doen en dienen in verschillende adviespanels.


Video Supplement: 1999 Morris F. Collen Award: Joshua Lederberg, PhD, FACMI.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com