Carl woese (1928-2012) byl renomovaný americký mikrobiolog, jehož práce přinesla revoluci v chápání mikrobiálního světa i ve způsobu vnímání vztahů celého života na Zemi.
Carl Woese více než kterýkoli jiný výzkumník zaměřil pozornost vědeckého světa na nehmotný, ale dominantní mikrobiální svět. Jejich práce nám umožnila poznat a analyzovat království, které sahá daleko za hranice patogenních bakterií..
Prostřednictvím svých děl Woese rozvinul porozumění vývoji života; Toho bylo dosaženo sekvencí genů živých bytostí, což ukazuje, že evoluční historii lze vysledovat zpět ke společnému předkovi.
Během tohoto vyšetřování navíc Woese objevil třetí doménu života známou jako oblouky.
Rejstřík článků
Carl Richard Woese se narodil v roce 1928 v Syracuse v New Yorku. Vystudoval matematiku a fyziku na Amherst College v Massachusetts a získal titul PhD. v biofyzice na Yale University v roce 1953.
Woese získal školení od předních vědců a laureátů Nobelovy ceny, jako je jeho postgraduální instruktor, biofyzik Ernest Pollard, který sám byl studentem Nobelovy laureáty za fyziku Jamese Chadwicka..
Woeseův zájem o původ genetického kódu a ribozomů se vyvinul při práci jako biofyzik ve General Electric Research Laboratory. Později, v roce 1964, ho americký molekulární biolog Sol Spiegelman pozval, aby se připojil k fakultě University of Illinois, kde zůstal až do své smrti (2012)..
Podle jeho blízkých kolegů byl Woese hluboce oddaný své práci a byl velmi zodpovědný za svůj výzkum. Mnoho lidí však tvrdí, že mikrobiolog se při práci zabával. Jeho vrstevníci ho navíc popsali jako brilantního, vynalézavého, čestného, velkorysého a pokorného člověka..
Během svých let výzkumu získal řadu ocenění a vyznamenání, například MacArthur Fellowship. Byl také členem Národní akademie věd Spojených států a Královské společnosti.
V roce 1992 obdržel Woese Leeuwenhoekovu medaili z Nizozemské královské akademie umění a věd - považovanou za nejvyšší ocenění v mikrobiologii - a v roce 2002 mu byla udělena Národní medaile vědy Spojených států..
Podobně mu byla v roce 2003 udělena Crafoordova cena Královské švédské akademie věd v biologických vědách, paralelní cena Nobelovy ceny..
V 70. letech biologie klasifikovala živé bytosti do pěti velkých království: rostliny, zvířata, houby, prokaryoty (nebo bakterie), jednoduché buňky bez vnitřní struktury a eukaryoty, které mají ve svých buňkách jádro a další složky..
Pokroky v molekulární biologii však umožnily Woeseovi podívat se na základy života na Zemi odlišně. Tímto způsobem ukázal, že život v každém z pěti království má stejnou základnu, stejnou biochemii a stejný genetický kód..
Po objevu nukleových kyselin, deoxyribonukleové kyseliny (DNA) a ribonukleové kyseliny (RNA), bylo zjištěno, že genetický kód je uložen v těchto dvou makromolekulách. Základní charakteristikou DNA a RNA je, že jsou tvořeny opakováním menších molekul známých jako nukleotidy..
Díky tomu bylo možné zjistit, že velká rozmanitost života je způsobena rozdíly ve složkách nukleotidů těchto dvou molekul.
V tomto ohledu byly zásadní Woeseovy příspěvky o tom, jak porozumět a určit strukturu RNA. Po provedení těchto výzkumů se Woese začal zajímat zejména o studium vývoje genetického kódu.
Carl Woese studoval konkrétní soubor genetických informací nalezených v tzv 16s mitochondriální RNA. Genetická sekvence této RNA má tu zvláštnost, že se objevuje v genomech všech živých bytostí, a je vysoce konzervativní, což znamená, že se vyvinula pomalu a lze ji po dlouhou dobu použít ke sledování evolučních změn..
Ke studiu RNA použil Woese technologii sekvenování nukleových kyselin, která byla v 70. letech stále velmi primitivní. Srovnávané sekvence ribozomální RNA (rRNA) z různých organismů, především bakterií a jiných mikroorganismů.
Později, v roce 1977, vydal společně s Georgem Foxem první vědecky podložený fylogenetický strom života. Toto je mapa, která odhaluje rozsáhlou organizaci života a průběh evoluce.
Model evoluce, který byl použit před Woeseho prací, naznačoval, že živé bytosti byly rozděleny do dvou velkých skupin: prokaryoty a eukaryoty. Kromě toho poukázal na to, že prokaryota dala vzniknout modernějším eukaryotům..
Woese však sekvenoval a porovnával geny rRNA různých živých tvorů a zjistil, že čím větší je variace v genové sekvenci dvou organismů, tím větší je jejich evoluční divergence..
Tato zjištění mu umožnila navrhnout tři evoluční linie zvané domény: Bakterie a Archaea (představující prokaryotické buňky, tj. bez jádra) a Eukarya (eukaryotické buňky, s jádry).
Tímto způsobem Woese zjistil, že koncept prokaryot nemá fylogenetické opodstatnění a eukaryota nepocházejí z bakterií, ale jsou sesterskou skupinou pro archaea..
Tyto tři domény byly zastoupeny ve fylogenetickém stromu, kde jsou ukázány evoluční rozdíly. V tomto stromu je vzdálenost mezi dvěma druhy - nakreslenou podél linií, které je spojují - úměrná rozdílu v jejich rRNA..
Podobně ti, kteří jsou ve stromu široce odděleni, jsou vzdálenějšími příbuznými a kombinací velkého množství dat je možné odhadnout vztahy mezi druhy a určit, kdy se jedna linie lišila od druhé..
Woeseova práce a zjištění měla hluboký dopad na způsob porozumění vývoji mikrobiální ekologie Země a lidského těla; dokonce i mimo pozemské domény.
Mikrobiální ekosystémy jsou základem biosféry Země a předtím, než byl vyvinut fylogenetický rámec založený na sekvenci woese, neexistoval žádný smysluplný způsob, jak posoudit vztahy mikrobů, které tvoří přírodní svět..
Woeseův objev ukázal, že veškerý život na Zemi pochází ze stavu předků, který existoval před 3,8 miliardami let, přičemž klíčové prvky moderní buňky již byly zavedeny..
Tímto způsobem byla disciplína mikrobiální ekologie poháněna z umírajícího stavu do jedné z nejzářivějších oblastí biologie s důležitými důsledky pro medicínu, jak prokázal projekt Human Microbiome Project..
Projekt lidského mikrobiomu byl v roce 2008 navržen Národním zdravotním ústavem Spojených států (NIH), jehož základem jsou zjištění Woese.
Hlavním cílem této velké iniciativy je identifikovat a charakterizovat mikrobiální společenství přítomná v lidském těle a hledat korelace mezi dynamikou mikrobiálních populací, lidským zdravím a nemocemi..
Exobiologie se pokouší rekonstruovat historii procesů a událostí zapojených do transformací biogenních prvků, od jejich počátků v nukleosyntéze až po jejich účast na darwinovské evoluci ve sluneční soustavě..
Exobiologie se tedy zabývá základními aspekty biologie prostřednictvím studia života mimo Zemi. Poté vyvstává obecná teorie pro vývoj živých systémů z neživé hmoty..
Woeseovy koncepty začleňovala NASA do svého exobiologického programu a do filozofie svých programů pro mise, které byly vypuštěny na Mars za účelem hledání známek života v roce 1975..
Níže jsou uvedeny jeho nejdůležitější práce:
- Vývoj makromolekulární složitosti (1971), kde je představen jednotný model pro vývoj makromolekulární složitosti.
- Bakteriální evoluce (1987). Tato práce je historickým popisem toho, jak vztah mezi mikrobiologií a evolucí začíná měnit pojetí původu druhů na Zemi..
- Univerzální předek (1998). Popisuje univerzálního předka jako různorodé společenství buněk, které přežívá a vyvíjí se jako biologická jednotka.
- Interpretace univerzálního fylogenetického stromu (2000). Tato práce se týká toho, jak univerzální fylogenetický strom zahrnuje nejen veškerý existující život, ale jeho kořen představuje evoluční proces před vznikem současných typů buněk.
- O vývoji buněk (2002). V této práci Woese představuje teorii vývoje buněčné organizace.
- Nová biologie pro nové století (2004). Jedná se o přístup k potřebě změnit přístupy k biologii ve světle nových poznatků živého světa..
- Kolektivní evoluce a genetický kód (2006). Představuje dynamickou teorii pro vývoj genetického kódu.
Zatím žádné komentáře