Аллан Уилсон (биолог)

Аллан Уилсон
Аллан К. Уилсон (с разрешения Центра молекулярной экологии и эволюции Аллана Уилсона)
Рожденный	Аллан Чарльз Уилсон ( 1934-10-18 ) 18 октября 1934 г. Нгаруавахия , Новая Зеландия
Умер	21 июля 1991 г. ( 1991-07-21 ) (56 лет) Сиэтл , США
Гражданство	Новая Зеландия
Альма-матер	Университет Отаго (бакалавр наук) Университет штата Вашингтон (MS) Калифорнийский университет в Беркли (доктор философии)
Известный	Молекулярные часы Митохондриальная Ева
Награды	Стипендия Макартура ФорМемРС
Научная карьера
Поля	Зоология Биохимия
Учреждения	Калифорнийский университет, Беркли
Диссертация	Контроль синтеза флавина бактериями   (1961).
Докторантура	Артур Парди
Другие научные консультанты	Натан О. Каплан
Известные студенты	Сванте Пяабо Мэри-Клэр Кинг Винсент Сарич Ребекка Л. Канн Марк Стоункинг

Аллан Чарльз Уилсон FRS AAA&S (18 октября 1934 — 21 июля 1991) был профессором биохимии в Калифорнийском университете в Беркли , пионером в использовании молекулярных подходов для понимания эволюционных изменений и реконструкции филогений , а также внес революционный вклад в исследование. эволюции человека . Он был одной из самых значительных фигур в послевоенной биологии ; его работа привлекла большое внимание как внутри, так и за пределами академического мира. Он единственный новозеландец, получивший стипендию Макартура .

Он наиболее известен экспериментальной демонстрацией концепции молекулярных часов (совместно со своим докторантом Винсентом Саричем ), которая была теоретически постулирована Лайнусом Полингом и Эмилем Цукеркандлом , революционными открытиями в природе молекулярной антропологии высших приматов и эволюции человека. и так называемая гипотеза Митохондриальной Евы (совместно с его докторантами Ребеккой Л. Канн и Марком Стоункингом ).

Молодость

Аллан Уилсон родился в Нгаруавахии , Новая Зеландия , и вырос на семейной сельской молочной ферме в Гельвеции, Пукекохе , примерно в двадцати милях к югу от Окленда . В местной воскресной школе жена викария была впечатлена интересом юного Аллана к эволюции и посоветовала матери Аллана записать его в элитную Королевского колледжа среднюю школу в Окленде . Там он преуспел в математике , химии и спорте. Уилсон уже интересовался эволюцией и биохимией , но намеревался стать первым в своей семье, кто поступит в университет, изучая сельское хозяйство и зоотехнику. Уилсон встретился с профессором Кэмпбеллом Перси Макмиканом , новозеландским пионером в области зоотехники , который предложил Уилсону поступить в Университет Отаго на юге Новой Зеландии, чтобы продолжить свои исследования в области биохимии, а не ветеринарии . Уилсон получил степень бакалавра наук в Университете Отаго в 1955 году по специальности зоология и биохимия. Физиолог птиц Дональд С. Фарнер познакомился с Уилсоном, когда он был студентом Отаго, и пригласил его в Университет штата Вашингтон в Пуллмане в качестве своего аспиранта. Уилсон согласился и получил степень магистра зоологии в WSU под руководством Фарнера в 1957 году, где он работал над влиянием фотопериода на физиологию птиц.

Затем Уилсон переехал в Калифорнийский университет в Беркли , чтобы продолжить докторскую диссертацию. В то время семья думала, что Аллана не будет всего два года. Вместо этого Уилсон остался в Соединенных Штатах, получив докторскую степень в Беркли в 1961 году под руководством биохимика Артура Парди за работу по регуляции биосинтеза флавина у бактерий. С 1961 по 1964 год Уилсон учился в аспирантуре у биохимика Натана О. Каплана в Университете Брандейса в Уолтеме, штат Массачусетс. В лаборатории Каплана, работающего с лактат- и малатдегидрогеназами , Уилсон впервые познакомился с зарождающейся областью молекулярной эволюции . Нейт Каплан был одним из первых, кто начал решать филогенетические проблемы с помощью белковых молекул. подход, который Уилсон позже широко применил к эволюции человека и взаимоотношениям с приматами. После Брандейса Уилсон вернулся в Беркли, где открыл собственную лабораторию на факультете биохимии и оставался там до конца своей жизни.

и

Уилсон поступил на факультет биохимии Калифорнийского университета в Беркли в 1964 году и получил звание профессора в 1972 году. Его первый крупный научный вклад был опубликован под названием «Иммунологическая шкала эволюции гоминид» в журнале Science в декабре 1967 года. Со своим учеником Винсентом Саричем он показал, что эволюционные отношения человеческого вида с другими приматами , в частности с человекообразными обезьянами ( человеком , шимпанзе , гориллами и орангутанами ), можно вывести на основе молекулярных данных, полученных от живых видов, а не исключительно на основе окаменелостей вымерших существ. Их метод фиксации микрокомплемента (см. « Система комплемента» ) измерял силу иммунной реакции между антигеном ( сывороточным альбумином ) одного вида и антителом, выработанным против того же антигена у другого вида. Известно, что сила реакции антитело-антиген сильнее между более близкими видами: их инновация заключалась в количественном измерении ее среди многих пар видов как « иммунологической дистанции ». Когда эти расстояния были сопоставлены со временем расхождения пар видов с хорошо известной эволюционной историей, данные показали, что молекулярная разница линейно увеличивалась со временем, что было названо « молекулярными часами ». Учитывая эту калибровочную кривую, можно сделать вывод о времени расхождения между парами видов с неизвестной или неопределенной историей окаменелостей. Наиболее противоречиво то, что их данные показали, что время дивергенции между людьми, шимпанзе и гориллами составляло порядка 3–5 миллионов лет, что намного меньше, чем оценки в 9–30 миллионов лет, принятые традиционными учеными. палеоантропологи изучали ископаемые гоминиды, такие как рамапитек . Эта теория «недавнего происхождения» дивергенции человека и обезьяны оставалась спорной до тех пор, пока в 1974 году не были обнаружены окаменелости « Люси », возраст которых в 1992 году был окончательно датирован 3,22–3,18 миллионами лет.

Уилсон и еще одна аспирантка Мэри-Клэр Кинг впоследствии сравнили несколько направлений генетических данных (иммунология, различия аминокислот и электрофорез белков ) о различиях между людьми и шимпанзе и показали, что все методы подтвердили сходство этих двух видов на >99%. . Учитывая большие организменные различия между двумя видами при отсутствии крупных генетических различий, Кинг и Уилсон предположили, что за видовые различия ответственны не структурные генные различия, а генная регуляция этих различий, то есть время и способ возникновения этих различий. какие почти идентичные генные продукты собираются во время эмбриологии и развития . В сочетании с гипотезой «молекулярных часов» это резко контрастировало с общепринятым мнением о том, что большие или меньшие различия между организмами обусловлены большим или меньшим количеством генетических различий.

В начале 1980-х годов Уилсон еще больше нарушил и усовершенствовал традиционное антропологическое мышление своей работой с аспирантами Ребеккой Канн и Марком Стоункингом над так называемой гипотезой «Митохондриальной Евы». В своих усилиях по выявлению информативных генетических маркеров эволюционной истории человека он сосредоточился на митохондриальной ДНК (мтДНК) – генах , которые находятся в митохондриальных органеллах в цитоплазме клетки для отслеживания вне ядра . Из-за своего расположения в цитоплазме мтДНК передается исключительно от матери к ребенку, отец не вносит никакого вклада, и в отсутствие генетической рекомбинации определяет женскую линию в эволюционных временных масштабах. Поскольку он также быстро мутирует , можно измерить небольшие генетические различия между отдельными особями внутри вида и между близкородственными видами путем эндонуклеаз рестрикции картирования генов . Уилсон, Канн и Стоункинг измерили различия между многими людьми из разных континентальных групп человека и обнаружили, что люди из Африки демонстрируют наибольшие межиндивидуальные различия, что соответствует африканскому происхождению человеческого вида (недавнее африканское происхождение современных людей или « недавнее африканское происхождение современных людей» или «недавнее африканское происхождение современных людей »). Гипотеза «из Африки»). Данные также показали, что все ныне живущие люди имели общего предка по материнской линии, который жил в Африке всего несколько сотен тысяч лет назад. Этот общий предок стал широко известен в средствах массовой информации и массовой культуре как Митохондриальная Ева . Это привело к неудачному и ошибочному выводу, что в то время жила только одна женщина, тогда как на самом деле появление слившегося предка является необходимым следствием теории популяционной генетики , и Митохондриальная Ева была бы лишь одним из многих людей (мужчины и женщина) жива в то время. Это открытие, как и его предыдущие результаты, не было с готовностью принято антропологами. Традиционная гипотеза заключалась в том, что различные континентальные группы людей произошли от разных предков в течение нескольких миллионов лет с момента отделения от шимпанзе. Однако данные мтДНК убедительно подтверждают альтернативную и теперь общепринятую гипотезу о том, что все люди сравнительно недавно произошли от общей, относительно небольшой африканской популяции.

Смерть и наследие

Уилсон заболел лейкемией и после трансплантации костного мозга скончался в воскресенье, 21 июля 1991 года, в Мемориальном онкологическом исследовательском центре Фреда Хатчинсона в Сиэтле. В тот же день он должен был выступить с основным докладом на международной конференции. Ему было 56 лет, когда он был на пике своего научного признания и могущества. У него остались жена Леона Уилсон (умерла в 2009 году) и двое детей, Рут (1961–2014) из Ист-Лансинга , штат Мичиган , и Дэвид (1964 года рождения) из Сан-Франциско.

Успех Уилсона можно объяснить его сильным интересом и глубиной знаний в области биохимии и эволюционной биологии, его настойчивостью в количественной оценке эволюционных явлений и ранним признанием новых молекулярных методов, которые могли бы пролить свет на вопросы эволюционной биологии. После разработки количественных иммунологических методов его лаборатория была первой, кто признал анализ картирования рестрикционных эндонуклеаз количественным эволюционным генетическим методом, что привело к его раннему использованию секвенирования ДНК и зарождавшейся тогда техники ПЦР для получения больших наборов ДНК для генетических исследований. анализ популяций. Он подготовил множество студентов, аспирантов (17 женщин и 17 мужчин получили докторские степени в его лаборатории) и постдокторантов в области молекулярной эволюционной биологии , включая посетителей творческого отпуска с шести континентов. Его лаборатория опубликовала более 300 технических статей и была признана в 1970-80-х годах Меккой для желающих заняться молекулярной эволюцией. .

Центр молекулярной экологии и эволюции Аллана Уилсона был основан в 2002 году в его честь для расширения знаний об эволюции и экологии новозеландских и тихоокеанских растений и животных, а также истории человечества в Тихом океане. Центр находился в ведении Университета Мэсси в Палмерстон-Норт , Новая Зеландия, в рамках национального сотрудничества между Университетом Окленда , Университетом Виктории в Веллингтоне , Университетом Отаго , Университетом Кентербери и Новозеландским институтом исследований растений и пищевых продуктов . Центр закрылся в конце 2015 года, когда правительство прекратило его финансирование.

41-минутный документальный фильм о его жизни под названием « Аллан Уилсон, эволюционист: биохимик, биолог, гигант молекулярной биологии» был выпущен Films Media Group в 2008 году.

Награды и почести

• Товарищ Макартура в 1986 году
• Стипендиат Гуггенхайма в 1972 году.
• Премия 3M Life Sciences от Федерации американских обществ экспериментальной биологии в 1991 году.
• Избранный член Лондонского королевского общества.
• Член Американской академии искусств и наук
• Премия "Золотая тарелка" Американской академии достижений в 1988 году.
• Член Организации генома человека
• Заместитель редактора журнала молекулярной эволюции

Внешние ссылки

• Профиль в Omnilexica
• Центр молекулярной экологии и эволюции Аллана Уилсона
• Аллан Уилсон: Эволюционный, Фильм, 2008 (документальный), George Andrews Productions
• Справочная информация об Аллане Уилсоне
• Работа над эволюцией человека
• Аллан Чарльз Уилсон, биохимия; Молекулярная биология: Беркли , Брюс Н. Эймс , Томас Х. Джукс , Винсент М. Сарич , Дэвид Б. Уэйк в Калифорнийском университете: In Memoriam , 1991
• Путеводитель по документам Аллана Уилсона в библиотеке Бэнкрофта