Мотоо Кимура
Мотоо Кимура | |
|---|---|
 | |
| Рожденный | 13 ноября 1924 г. Окадзаки , Япония |
| Умер | 13 ноября 1994 г. (70 лет) |
| Национальность | японский |
| Альма-матер | Университет Висконсина |
| Известный | Нейтральная теория молекулярной эволюции |
| Супруг | Хироко Кимура |
| Дети | 1 |
| Награды |
|
| Научная карьера | |
| Поля | |
| Учреждения | Национальный институт генетики |
| Диссертация | Случайные процессы в популяционной генетике (1956) |
| Докторантура | Джеймс Ф. Кроу |
| Другие научные консультанты | |
Мотоо Кимура ( 木村 資生 , Кимура Мото ) (13 ноября 1924 — 13 ноября 1994) — японский биолог, наиболее известный благодаря представлению нейтральной теории молекулярной эволюции в 1968 году. [2] [3] Он стал одним из самых влиятельных теоретиков популяционной генетики . В генетике его помнят за новаторское использование уравнений диффузии для расчета вероятности фиксации полезных, вредных или нейтральных аллелей . [4] Объединив теоретическую популяционную генетику с данными молекулярной эволюции , он также разработал нейтральную теорию молекулярной эволюции, в которой генетический дрейф является основной силой, изменяющей частоты аллелей . [5] Джеймс Ф. Кроу , сам известный популяционный генетик, считал Кимуру одним из двух величайших эволюционных генетиков, наряду с Гюставом Малеко , после великого трио современных синтезаторов , Рональда Фишера , Дж. Б. С. Холдейна и Сьюэлла Райта . [6]
Жизнь и работа [ править ]
Кимура родился 13 ноября 1924 года в Оказаки , префектура Аити . [7] С раннего возраста он очень интересовался ботаникой, хотя он также преуспел в математике (самообучался геометрии и другим математикам во время длительного выздоровления из-за пищевого отравления ). После поступления в среднюю школу в Нагое Кимура сосредоточился на морфологии и цитологии растений; работал в лаборатории М. Кумадзавы, изучая структуру лилий хромосомную . Вместе с Кумадзавой он также обнаружил, как соединить свои интересы в ботанике и математике: биометрию . [1]
Из-за Второй мировой войны Кимура рано бросил среднюю школу и в 1944 году поступил в Императорский университет Киото. По совету выдающегося генетика Хитоши Кихара Кимура поступил на программу ботаники, а не на цитологию, потому что первый, на факультете естественных наук, а не сельского хозяйства, позволил ему избежать военной службы. После войны он присоединился к лаборатории Кихары, где изучал внедрение чужеродных хромосом в растения и изучил основы популяционной генетики. [7] [1]
В 1949 году Кимура поступил в Национальный институт генетики в Мисиме, Сидзуока . В 1953 году он опубликовал свою первую статью по популяционной генетике (которая в конечном итоге имела большое влияние), описывая «ступеньку» модели структуры населения, которая могла бы учитывать более сложные модели миграции, чем Сьюэлла Райта более ранняя «островная модель» . После встречи с американским генетиком Дунканом Макдональдом (входящим в состав Комиссии по жертвам атомной бомбардировки договорился о поступлении в аспирантуру Колледжа штата Айова, ), Кимура летом 1953 года чтобы учиться у Дж. Л. Лаша . [1]
Кимура вскоре обнаружил, что колледж штата Айова слишком ограничивает возможности; он переехал в Университет Висконсина, чтобы работать над стохастическими моделями с Джеймсом Ф. Кроу и присоединиться к сильному интеллектуальному сообществу генетиков-единомышленников, включая Ньютона Мортона и, что наиболее важно, Сьюэлла Райта . Ближе к концу учебы в аспирантуре Кимура выступил с докладом на симпозиуме в Колд-Спринг-Харборе в 1955 году ; хотя немногие смогли его понять (как из-за математической сложности, так и из-за английского произношения Кимуры), он получил высокую оценку со стороны Райта, а затем и Дж. Б. С. Холдейна . [1] [7]
Его достижения в Висконсине включали общую модель генетического дрейфа, которая могла учитывать множественные аллели, отбор, миграцию и мутации, а также некоторые работы, основанные на фундаментальной теореме Р. А. Фишера о естественном отборе . Он также опирался на работу Райта с уравнением Фоккера-Планка , введя обратное уравнение Колмогорова в популяционную генетику, что позволило рассчитать вероятность закрепления аллели в популяции. [8] Он получил докторскую степень в 1956 году, прежде чем вернуться в Японию (где он останется до конца своей жизни в Национальном институте генетики). [1]
Кимура работал над широким спектром теоретических проблем популяционной генетики, многие из которых проводились в сотрудничестве с Такео Маруямой . Он ввел « бесконечные аллели », « бесконечные сайты » и « ступенчатое [9] «модели мутаций, каждая из которых будет широко использоваться по мере того, как область молекулярной эволюции будет расти вместе с количеством доступных пептидов и генетических последовательностей . Модель пошаговой мутации представляет собой «лестничную модель», которую можно применять к исследованиям электрофореза , когда гомологичные белки различаются. целыми единицами заряда. Первое изложение его подхода было опубликовано в 1960 году в его книге «Введение в популяционную генетику» . [10] Он также написал важную обзорную статью о продолжающихся спорах по поводу генетической нагрузки в 1961 году. [1] [11]
1968 год стал поворотным моментом в карьере Кимуры. В том же году он представил нейтральную теорию молекулярной эволюции , идею о том, что на молекулярном уровне подавляющее большинство генетических изменений нейтральны по отношению к естественному отбору , что делает генетический дрейф основным фактором эволюции . [12] [13] Область молекулярной биологии быстро расширялась, и росло напряжение между сторонниками расширяющейся редукционистской области и учеными, занимающимися биологией организмов, традиционной областью эволюции. Нейтральная теория сразу же вызвала споры, получив поддержку многих молекулярных биологов и вызвав оппозицию со стороны многих биологов-эволюционистов. [14] [12]
Кимура посвятил остаток своей жизни разработке и защите нейтральной теории. Как выразился Джеймс Кроу, «большая часть ранних работ Кимуры оказалась заранее адаптированной для использования в количественном изучении нейтральной эволюции». [1] По мере того, как стали доступны новые экспериментальные методы и генетические знания, Кимура расширил сферу применения нейтральной теории и создал математические методы для ее проверки на основе имеющихся доказательств. [14] Кимура выпустил монографию по нейтральной теории в 1983 году « Нейтральная теория молекулярной эволюции» , а также работал над продвижением теории через популярные произведения, такие как « Мои взгляды на эволюцию» , книгу, которая стала бестселлером в Японии. [15]
Хотя нейтральную теорию трудно проверить на предмет альтернативных гипотез, ориентированных на отбор, она стала частью современных подходов к молекулярной эволюции. [16] [17]
В 1992 году Кимура получил медаль Дарвина от Королевского общества , а в следующем году стал иностранным членом Королевского общества . [1]
Кимура страдал от прогрессирующего ослабления, вызванного боковым амиотрофическим склерозом в более позднем возрасте. [6] В результате случайного падения в своем доме в Сидзуоке, Япония, Кимура ударился головой и умер 13 ноября 1994 года от кровоизлияния в мозг. [7] [18] [6] Он был женат на Хироко Кимуре. У них был один ребенок, сын Акио и внучка Ханако. [19] [20]
Почести [ править ]
- 1959 - Премия Японского генетического общества. [6]
- 1965 – Мемориальная премия Уэлдона , Оксфорд [6]
- 1968 - Премия Японской академии. [6]
- 1973 – Иностранный член Национальной академии наук США.
- 1976 – Заслуженный деятель культуры.
- 1976 – Орден Культуры. [6]
- 1982 – Член Японской академии.
- 1986 – Кавалер Национального ордена «За заслуги». [6]
- 1986 – Премия Асахи [6]
- 1987 - Премия Джона Дж. Карти Национальной академии наук в области эволюционной биологии. [21]
- 1988 – Международная премия по биологии.
- 1992 – Медаль Дарвина. [1] [22]
- 1993 – Иностранный член Королевского общества.
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Кроу, Дж. Ф. (1997). «Мотоо Кимура. 13 ноября 1924 г. – 13 ноября 1994 г.: избран в депутаты RS 1993 г.». Биографические мемуары членов Королевского общества . 43 : 255–265. дои : 10.1098/rsbm.1997.0014 . S2CID 44725944 .
- ^ Кимура, Мотоо (1968). «Скорость эволюции на молекулярном уровне» (PDF) . Природа . 217 (5129): 624–626. Бибкод : 1968Natur.217..624K . дои : 10.1038/217624a0 . ПМИД 5637732 . S2CID 4161261 .
- ^ Ней, М. (1995). «Мотоо Кимура (1924–1994)». Молекулярная биология и эволюция . 12 (5): 719–722. Бибкод : 1995JMolE..40..709J . doi : 10.1093/oxfordjournals.molbev.a040250 . ПМИД 7476119 .
- ^ Уоттерсон, Г. (1996). «Использование Мотоо Кимурой теории диффузии в популяционной генетике». Теоретическая популяционная биология . 49 (2): 154–188. дои : 10.1006/tpbi.1996.0010 . ПМИД 8813021 .
- ^ Охта Т. и Гиллеспи Дж. Х. (1996). «Развитие нейтральных и почти нейтральных теорий». Теоретическая популяционная биология . 49 (2): 128–142. CiteSeerX 10.1.1.332.2080 . дои : 10.1006/tpbi.1996.0007 . ПМИД 8813019 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г час я Кроу, Джеймс Ф. (1995). «Мотоо Кимура (1924–1994)» . Генетика . 140 (1): 1–5. Бибкод : 1995JMolE..40..709J . дои : 10.1007/BF00160522 . ПМЦ 1206539 . ПМИД 7635277 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д Охта, Томоко (декабрь 1996 г.). «Мотоо Кимура» . Ежегодный обзор генетики . 30 (1): 1–5. дои : 10.1146/annurev.genet.30.1.1 . ISSN 0066-4197 . ПМИД 8982446 . S2CID 685416 . Проверено 27 февраля 2023 г.
- ^ Кимура, Мотоо (1986). «Диффузионные модели популяционной генетики в эпоху молекулярной биологии». Ин Гани, Дж. (ред.). Мастерство вероятностного моделирования . Прикладная вероятность. Том. 1. Спрингер. стр. 150–165. дои : 10.1007/978-1-4613-8631-5_10 . ISBN 0-387-96277-8 .
- ^ Кимура, М.; Охта, Т. (1 июня 1978 г.). «Модель пошаговой мутации и распределение частот аллелей в конечной популяции» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 75 (6): 2868–2872. Бибкод : 1978PNAS...75.2868K . дои : 10.1073/pnas.75.6.2868 . ISSN 0027-8424 . ПМК 392666 . ПМИД 275857 .
- ^ Кимура Мотоо, Шудан Иденгаку гайрон , Байфукан, Токио, 1960 г.
- ^ Кимура, М. (1961). «Некоторые расчеты мутационной нагрузки». Япония. Ж. Жене . 36 : 179–190.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Охта, Томоко (ноябрь 1992 г.). «Почти нейтральная теория молекулярной эволюции» . Ежегодный обзор экологии и систематики . 23 (1): 263–286. doi : 10.1146/annurev.es.23.110192.001403 . ISSN 0066-4162 . Проверено 28 февраля 2023 г.
- ^ Кимура, Мотоо (1983). Нейтральная теория молекулярной эволюции . Издательство Кембриджского университета , 1968. ISBN. 978-0-521-23109-1 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Кроу, Джеймс Ф. (1 декабря 2008 г.). «Споры середины века в области популяционной генетики» . Ежегодный обзор генетики . 42 : 1–16. дои : 10.1146/annurev.genet.42.110807.091612 . ПМИД 18652542 . Проверено 28 февраля 2023 г.
- ^ Кимура, Мотоо (1988) Seibutsu shinka wo kangaeru (Мои взгляды на эволюцию) (на японском языке).
- ^ Ней, Масатоши (1987). Молекулярно-эволюционная генетика . Издательство Колумбийского университета.
- ^ Кроу, Дж. (1996). «Воспоминания о Мото». Теоретическая популяционная биология . 49 (2): 122–127. дои : 10.1006/tpbi.1996.0006 . ПМИД 8813018 .
- ^ «Мотоо Кимура; японский генетик, 70 лет» . Нью-Йорк Таймс . 16 ноября 1994 года.
- ^ Стин, Тайвань (1996). «Всегда эксцентричный?: Краткая биография Мотоо Кимуры». Журнал генетики . 75 : 19–01. дои : 10.1007/BF02931748 . S2CID 29545568 .
- ^ Энциклопедия генетики Бреннера, 2-е издание [1]
- ^ «Премия Джона Дж. Карти за развитие науки» . Национальная академия наук. Архивировано из оригинала 29 декабря 2010 года . Проверено 25 февраля 2011 г.
- ^ Королевское общество: архивная запись
- 1924 рождения
- 1994 смертей
- Выпускники Киотского университета
- Выпускники Университета Висконсин-Мэдисон
- Жители Оказаки, Айти
- Популяционные генетики
- Эволюционные биологи
- Биологи-теоретики
- Японские учёные
- Японские молекулярные биологи
- Японские генетики
- Иностранные члены Королевского общества
- Иностранные сотрудники Национальной академии наук
- Кавалеры Ордена Культуры
- Смертность от болезни двигательных нейронов
- Ученые с ограниченными возможностями
- Биологи 20-го века
- Нейтральная теория