Ян Кляйн

Ян Кляйн
Январь 2006 года
Рожденный	( 1936-01-18 ) 18 января 1936 г. Штемпловец, Опава , Чехия
Умер	7 мая 2023 г. (07.05.2023) (87 лет) Государственный колледж, Пенсильвания , США
Национальность	Американский
Альма-матер	Чехословацкая академия наук Карлов университет
Известный	генетика, иммунология, эволюционная биология, MHC, межвидовой полиморфизм
Награды	[1] Премия «Нейрон» (2018 г.) [2] Медаль Грегора Иоганна Менделя (2004 г.) [3] Медаль Яна Евангелисты Пуркине (1985 г.)
Научная карьера
Учреждения	Государственный университет Пенсильвании Институт биологии Макса Планка Юго-западная медицинская школа Техасского университета Мичиганский университет

Ян Кляйн (18 января 1936 г. - 7 мая 2023 г.) был чешско-американским иммунологом.

Профессиональная жизнь

Ян Кляйн был чешско-американским иммунологом, наиболее известным своими работами над главным комплексом гистосовместимости ( MHC ). Он родился в 1936 году в Стемпловце, Опава, Чехия. Он окончил Карлов университет в Праге в 1955 году и получил степень магистра ботаники (с отличием) в той же школе в 1958 году. С 1958 по 1961 год он работал учителем в средней школе Неруды в Праге. Он получил докторскую степень. .Д. Кандидат генетики Чехословацкой академии наук. в 1965 году и в том же году перешел в Стэнфордский университет в качестве постдокторанта. Он стал доцентом в 1969 году и доцентом в 1973 году в Мичиганском университете . В 1975 году он занял должность профессора Юго-западной медицинской школы Техасского университета. С 1977 года до выхода на пенсию в 2004 году он был директором Института биологии Макса Планка. в Тюбингене, Германия. С 2004 года до своей смерти в 2023 году он был приглашенным профессором естественных наук Фрэнсис Р. и Хелен М. Пентц и адъюнкт-профессором биологии в Университете штата Пенсильвания .

Научные интересы

Научная деятельность Кляйна включает 600 публикаций в научных журналах и дюжину книг, автором или редактором которых он является. Он охватывает три основные дисциплины: генетику , иммунологию и эволюционную биологию , а также одну смежную дисциплину: иммуногенетику . Его основное внимание в исследованиях было сосредоточено на главном комплексе гистосовместимости ( MHC или Mhc ), который включает ряд генов , которые играют решающую роль в инициировании адаптивного иммунного ответа ( AIS), примером которого является выработка антител, специфичных для различных патогенов. .

Основные достижения

Переопределение иммунологии

В своих учебниках и других трудах Кляйн представил новую концепцию иммунологии , в которой он рассматривал эту дисциплину как отрасль биологических наук, а не как узкую область медицинских исследований, как это представлялось традиционно. Он определил иммунологию как науку о различении «я-не-я», касающуюся не только человеческого вида и его животных моделей (мышь, кролик и другие), но и всех организмов; и не просто с вопросами здоровья человека, а с нормальными физиологическими функциями, выполняемыми специализированными системами организма. Он был первым, кто включил в учебник иммунологии разделы, подчеркивающие важность так называемой неадаптивной иммунной системы (НАИС; он предпочитал называть ее неупреждающей). Он также придал иммунологии логическую внутреннюю структуру. Вместо того, чтобы организовывать свои учебники по таким разделам, как иммунохимия , иммунобиология , иммуногенетика , иммунопатология и так далее, как это было принято тогда (т. е. согласно иммунологии с другими дисциплинами и оставляя очень мало для интерфейсу собственно иммунология ), он представил ее как самостоятельную науку . Он организовал ее как науку , оперирующую специализированными органами , клетками, генами , молекулами, механизмами, фенотипами и функциями.

Переопределение иммуногенетики

В своей экспериментальной работе, 25 лет работы директором отдела иммуногенетики Института биологии Макса Планка и почти такой же период времени во главе журнала «Иммуногенетика » Кляйн стремился переопределить дисциплину иммуногенетики . Иммуногенетика возникла в 1930-х годах как исследование генов, контролирующих антигены (например, принадлежащие к различным системам групп крови ), обнаруживаемые антителами . Это было весьма искусственное разграничение дисциплины, основанное по существу на методе, а не на внутреннем содержании. По концепции Кляйн, иммуногенетика должна была иметь дело с тем, что общего у иммунологии и генетики — набором генов , которые контролируют и влияют на иммунные реакции любого рода.

Открытие генов класса II и концепция Mhc

В адаптивной иммунной системе есть три основных набора генов, которые кодируют белки Mhc , рецептор Т-клеток (Tcr) и рецептор B-клеток (Bcr, антитела ). Кляйн внес свой вклад в изучение всех трех систем, но его основной интерес вызывала система Mhc . Он разработал современную концепцию Mhc как состоящей из двух основных типов генов, для которых он ввел обозначения генов класса I и класса II. Гены класса I были открыты в 1936 году (год рождения Яна Кляйна) как кодирующие группы крови (эритроцитов) антигены , которые, однако, также отвечали за отторжение несовместимых трансплантатов. Кляйн вместе со своей коллегой Верой Хауптфельд и его женой Дагмар Кляйн были первыми, кто описал продукт генов класса II и идентифицировал их как молекулы, которые контролируют уровень антител, синтезируемых в ответ на чужеродные антигены . Ранее Хью О. Макдевитт и его коллеги нанесли на карту иммунного ответа-1 ( Ir-1 ) локус , влияющий на уровень выработки антител против синтетических антител. полипептид (T,G)-L-A в Mhc . Кляйн и его коллеги, обнаружив, что их локус неотделим от постулируемого локуса Ir-1 класса II, , пришли к выводу, что антигены которые они продемонстрировали на поверхности лимфоцитов, были продуктом локуса Ir-1 . Более поздние исследования подтвердили эту интерпретацию. Генетическое картирование локусов, контролирующих антигены класса I и класса II мыши, показало, что они являются частью кластера, который Кляйн картировал на хромосоме 17 и для которого он отстаивал название главного локуса гистосовместимости, Mhc . Название отсылало к тому факту, что гены были частью набора, который контролировал совместимость тканей , и в этом наборе один кластер имел самый сильный (основной) эффект. Джордж Д. Снелл назвал гены тканевой совместимости гистосовместимостью 1, 2, 3 и т. д. в порядке открытия, и, поскольку гены H2 оказались самыми сильными из набора, они стали первыми Mhc известными . Все остальные гены гистосовместимости стали называть минорными .

Первоначально генетическое картирование антигенов класса I мыши предполагало существование нескольких локусов класса I в комплексе H2 . Однако вскоре несоответствия в отнесении определенных антигенов к локусам сигнализировали о том, что что-то не так с картами H2 в том виде, в каком они тогда были нарисованы. Кляйн и Дональд Шреффлер решили проблему, продемонстрировав, что один и тот же антиген может присутствовать в молекулах, контролируемых разными локусами . Принимая во внимание этот вывод, им удалось сократить количество локусов класса I до двух: H2K и H2D . Эта «двулокусная модель» сыграла важную роль в последующих интерпретациях Mhc . Модель также согласовывалась с результатами более ранней докторской работы Кляйна, в которой он обнаружил, что иммунный отбор при потере определенных антигенов H2 на соматических клетках сопровождается потерей некоторых, но не других неселектированных антигенов. В этом отношении антигены разделились на две группы, как будто переносимые двумя разными молекулами. Открытие генов класса II было включено в модель путем демонстрации того, что они картируются между H2K и H2D . Шреффлер также продемонстрировал существование другого картирования локуса между двумя локусами класса I. Он кодировал то, что он назвал «сывороточным серологическим» или Ss-белком, присутствующим в растворимой форме в жидкой фазе крови , в отличие от антигенов класса I и класса II, которые экспрессировались на поверхности клеток. На этом этапе комплекс H2 можно было разделить на четыре области: класс I ( H2K )...класс II ( Ir-1 )... Ss ...класс I ( H2D ).

Эти разработки привлекли внимание иммунологов, с одной стороны, и биологов-трансплантологов, с другой, о для потенциальной важности MHC их соответствующих дисциплин. Следствием этого стало увеличение числа сообщений, описывающих связь множества явлений с этим комплексом. Ассоциации были продемонстрированы путем тестирования ответов конгенных штаммов, различающихся по комплексу Н2 , и картирования генов, контролирующих ответы внутри комплекса Н2 , с помощью штаммов, несущих Н2 гаплотипы , полученные в результате внутри- Н2 -рекомбинаций . Эти штаммы были разработаны Джорджем Д. Снеллом, Джеком Х. Стимпфлингом, Дональдом К. Шреффлером и Яном Кляйном. Эти явления включали контроль реакции антител на различные антигены , как природные, так и синтетические; подавление иммунного ответа специальными клетками- супрессорами или растворимыми факторами; пролиферация лимфоцитов в культуре in vitro , зараженной H2-несовместимыми стимулирующими клетками (так называемая смешанная лимфоцитарная реакция, MLR); уничтожение H2-несовместимых клеток-мишеней сенсибилизированными лимфоциты (клеточно-опосредованная лимфоцитотоксичность, ХМЛ); ответ трансплантированных иммунных клеток на ткани хозяина (реакция трансплантат против хозяина, GVHR); отторжение реципиентами Н2-несовместимых трансплантатов (кожи, сердца, костного мозга и др.); и другие. Все эти явления, по-видимому, контролировались различными локусами внутри Mhc . В результате комплекс H2 , по-видимому, расширялся за счет добавления новых локусов (районов). Однако группа Кляйн оспорила эту интерпретацию и в серии тщательно контролируемых исследований продемонстрировала, что новые локусы на самом деле были миражами, порожденными различными формами взаимодействия с участием установленных локусов класса I и класса II. Таким образом, Кляйн вернул комплекс H2 к версии, установленной серологическими методами, и выдвинул точку зрения, что различные ответы (MLR, CML и т. д.) контролируются локусами класса I и класса II, а не отдельными локусами. локусы. Позже другие локусы снова были картированы внутри комплекса Н2 , но это уже не были фантомы. Они были реальными, но, как утверждал Кляйн, они не имели отношения к классу I и классу II. loci оказался в этом регионе и случайно . Однако общее мнение заключалось в том, что они представляют собой область класса III Mhc , что они функционально связаны с Mhc участвуя в иммунном ответе, и что комплекс функционирует как иммунный суперген , . Первым из этих локусов класса III был локус Ss , который позже был идентифицирован как кодирующий компонент 4 комплемента . Белок C4 действительно участвовал в иммунитете, будучи одной из серии белковых молекул, которые прикрепляются к связанному с клеткой антителу для его прокола. дырку в нем и таким образом убить его. Но никто не мог придумать причину, почему он должен быть связан класса I или класса II с генами для правильного функционирования . Аналогичные аргументы можно применить и к другим генам класса III. Позднее точка зрения Кляйна получила мощную поддержку, когда его группа обнаружила, что у рыб, составляющих более половины челюстных позвоночных класса I и класса II не , даже гены находились в одном кластере, а гены класса III были разбросаны по всей поверхности тела. геном . В конечном счете, современная концепция взяла верх над тенденциями делать MHC излишне экономным .

Природа иммунного ответа, контролируемого Mhc

Контроль антител реакции с помощью Mhc вызвал много вопросов. Главный вопрос иммунологов заключался в следующем: почему некоторые люди, несущие определенный H2, гаплотип хорошо реагируют на данный антиген , в то время как другие, несущие определенный другой гаплотип, являются слабо реагирующими или не отвечающими? Это явление может быть воспроизведено in vitro при воздействии антигена . Лимфоциты, выделенные от человека с высоким ответом, пролиферировали в гораздо большей степени, чем те, которые были выделены от человека с низким ответом. Для анализа, помимо полученных из тимуса Т- лимфоцитов, , также требовались « макрофаги » или антигенпрезентирующие клетки (АПК) от того же человека. В этой ситуации вопрос сводился к следующему: ответственны ли Т- лимфоциты или АПК за разницу в реакции? Многие иммунологи были склонны возложить вину на АПК, но группа Кляйна-Надя в серии изящных экспериментов фальсифицировала эту гипотезу и объяснила, почему Т -лимфоциты несут разные Mhc. гаплотипы могут различаться по реакции на специфические антигены . Рецепторы лимфоцитов Т- распознают антиген в сочетании с собственными молекулами Mhc . Различные особенности Tcrs, рожденных отдельными Т-клетками, генерируются особым механизмом во время развития лимфоцитов из клеток-предшественников в тимусе . Генерация является полностью случайной , так что рецепторы возникают против всех возможных антигенов , включая те, которые переносятся человеком, у которого происходит дифференцировка (самомолекулы). Клетки иммунную с рецепторами собственных молекул должны быть уничтожены, чтобы предотвратить реакцию против собственных компонентов человека. элиминированные Tcrs Однако могли случайно обладать способностью распознавать определенные чужеродные антигены (чужие) в сочетании с собственными антигенами неответившего человека. Молекулы MHC . Таким образом, в репертуаре Т-клеток есть «слепые пятна», из-за которых человек не реагирует не только на себя, но и на определенные чужеродные антигены .

Полиморфизм Mhc, изменчивость числа хромосом и t -гаплотипы

Типирование инбредных штаммов позволило предположить, что Mhc может проявлять необычно высокую изменчивость (полиморфизм). Однако инбредные штаммы не подходили для определения полиморфизма, поскольку для его оценки требовалось измерение частот генов в популяциях. С такими усилиями были связаны всевозможные проблемы, большинство из которых, однако, можно было облегчить, перенеся образец гаплотипов H2 от диких мышей на инбредный (C57BL/10 или B10) фон и, таким образом, создав набор конгенных B10. W линии. Эти линии оказались важными для полной характеристики новых гаплотипов; для идентификации природных интра- H2 -рекомбинантов; и за их использование в качестве инструмента для картирования характеристик, связанных с H2 . Используя различные методы, Кляйн и его коллеги смогли охарактеризовать полиморфизм H2 в популяциях диких мышей из разных уголков мира. Исследования показали, что полиморфизм действительно был ошеломляющим как по количеству аллелей, так и по количеству гаплотипов (гаплотип — это определенная комбинация аллелей, принадлежащих определенному сегменту хромосомы), которые встречались в популяциях с заметной частотой. Исключения из высокого полиморфизма были обнаружены только в некоторых островных популяциях и в популяциях, которые недавно прошли фазу узкого места. Полиморфизм H2 в сочетании с другими маркерами затем можно было бы использовать для характеристики популяции. H2-типирование глобальной популяции диких мышей выявило ее фрагментацию на большое количество мелких субпопуляций (демов), которые различались наличием и частотой аллелей в отдельных локусах. Пересадка кожи и другие методы указывали на инбридинг внутри дем, но совместное использование определенных аллелей между демами предполагало непрерывный поток генов между демами.

Эти результаты были подтверждены анализом других маркеров, в первую очередь хромосомного полиморфизма и t -гаплотипов. Кариотип домовой мыши в норме состоит из 40 телоцентрических хромосом, но в некоторых регионах Европы можно встретить мышей с кариотипами, содержащими менее 40 хромосом. Уменьшение числа хромосом происходит за счет центрического слияния (робертсоновской транслокации) двух телоцентриков в один метацентрик. Группа Кляйна обнаружила популяции с метацентрическими хромосомами в разных регионах Европы, но сосредоточила свои усилия на системе метацентриков в южной Германии. Углубленное изучение этих популяций выявило подразделение на субпопуляции, которое коррелировало с установленным при изучении полиморфизма Н2 .

Т - гаплотип — это обозначение хромосомной области, примыкающей к комплексу H2 или включающей его . Три особенности характеризуют t- область: подавление рекомбинации по всей длине полного t -гаплотипа; искажение сегрегации ( самцы t /+ передают t -хромосому более чем 90 процентам своего потомства); и частое присутствие гомозиготных летальных генов. Совместные исследования группы Кляйн t и H2 на диких мышах со всего мира привели к идентификации и характеристике ряда новых t -гаплотипов. Их характеристика показала, что все гаплотипы произошли от одного предкового гаплотипа; что предковый гаплотип произошел от западноевропейского Mus Domesticus ; что оно возникло недавно; и что от M. Domesticus единственный t -гаплотип интрогрессировал в восточноевропейский M. musculus , где затем подвергся ограниченной диверсификации.

Межвидовой полиморфизм

Словари определяют генетический полиморфизм как наличие с заметной частотой двух или более аллелей в локусе вида. Следовательно, ожидалось, что полиморфизм H2 возник в результате необычно высокой частоты мутаций (эволюционной) у домовой мыши после ее расхождения с ближайшим родственником. Однако не было никаких указаний на то, что это так. Напротив, Кляйн и его коллеги обнаружили с помощью доступных на тот момент методов неотличимые аллели у двух европейских видов домовой мыши, Mus Domesticus и M. musculus , которые разошлись друг от друга примерно 1–2 миллиона лет назад. . Точно так же в популяциях M. Domesticus , время расхождения которых можно было датировать, они не обнаружили новых вариантов. Группа Кляйна также не смогла найти никаких новых вариантов Mhc (HLA) в изолированных человеческих популяциях, таких как южноамериканские индейцы и коренное население Сибири. Эти и другие наблюдения привели Кляйн к формулировке гипотезы трансвидового полиморфизма (TSP), утверждающей, что расхождение сходных видов Аллели Mhc возникли еще до дивергенции видов, у которых они встречаются. Первоначальное обнаружение трансвидового полиморфизма основывалось на серологической (на основе антител) идентификации антигенных молекул. Однако позже идентичность аллелей у разных видов удалось подтвердить с помощью анализа пептидного картирования антигенных белков. В конечном итоге секвенирование ДНК не только подтвердило результаты, полученные с помощью более ранних методов, но и открыло новое измерение в исследованиях TSP. Тесты показали, что близкородственные виды, такие как M. Domesticus и M. musculus , многие виды гаплохромных рыб в озерах и реках Восточной Африки или дарвиновы зяблики на Галапагосских островах, имеют много общих аллелей не только в Mhc , но и в некоторых локусов , не относящихся к Mhc . У более отдаленных видов, таких как человек и шимпанзе или домовая мышь и норвежская крыса, больше нельзя было продемонстрировать наличие одинаковых аллелей, но наличие общих родственных аллелей явно наблюдалось. Это открытие привело к появлению концепции аллельные линии , в которых члены данной линии одного вида были более похожи на членов той же линии другого вида, чем на другие аллели любого из двух видов, TSP Mhc и других локусов с тех пор был задокументирован во многих виды и нашли применение к множеству вопросов эволюционной биологии.

Применение концепции TSP в эволюционной биологии

Суть концепции TSP заключается в том, что определенное количество аллелей в локусе должно пройти фазу видообразования от вида-предка к виду-потомку, чтобы обеспечить сохранение предкового полиморфизма в новом виде. Если это число известно, можно оценить размер основной популяции новых видов. Таким образом, TSP открывает окно в труднодоступную фазу эволюции. Группа Кляйна использовала концепцию TSP для оценки размеров основополагающих популяций нескольких видов. Размер человеческого вида, оцененный по полиморфизму HLA , составил 10 000 размножающихся особей. Столь же большие исходные популяции пришлось постулировать для двух линий, от которых отделилось большинство из сотен видов, населяющих озеро Виктория в Восточной Африке. И даже что касается дарвиновских вьюрков, которые, как широко распространено мнение, произошли от одной пары основателей, Винчек и его коллеги пришли к выводу, что стая-основательница насчитывала не менее 30 голов.

Эти исследования стали мостом Кляйн к эволюционной биологии. Этот мост он перешел в серии исследований природы процесса видообразования у дарвиновских вьюрков и гаплохромных рыб Восточной Африки. Вместе с Аки Сато и его коллегами они предоставили молекулярные доказательства того, что 14 современных видов вьюрков Дарвина на Галапагосских островах и один вид на острове Кокос произошли от одного предкового вида, прибывшего на острова около 5 млн лет назад. Они определили, что предковый вид связан с Tiaris obscura , видом, который сейчас населяет Эквадор и другие части южноамериканского континента. С помощью ДНК-маркеров им удалось определить филогенетические связи среди современных дарвиновских вьюрков, за исключением группы наземных вьюрков. У последних морфологически плохо различимые виды были неразличимы на молекулярном уровне. Этот результат может означать либо то, что виды разошлись совсем недавно и полиморфизмы их геномов не успели разобраться среди видов, либо виды продолжают обмениваться генами.

Гаплохромины — одна из двух основных групп цихлид Восточной Африки; другая группа — это рыбы-тилапиины. Кляйн и его коллеги изучили обе группы и с помощью различных молекулярных маркеров способствовали выяснению их филогенетических взаимоотношений. Затем они сосредоточились на гаплохроминах как озер, больших и малых, так и рек. Исследования выявили степень родства между различными группами, которая примерно коррелирует с их географическим распределением. Однако основным объектом внимания группы Кляйна стало озеро Виктория. Это озеро является самым молодым из всех крупных озер в Восточной Африке, его последнее наполнение после высыхания датируется 14 600 лет назад. В озере обитает более 200 видов гаплохроминов, различающихся морфологически и поведенчески. Вопреки более ранним утверждениям, группа Кляйн продемонстрировала, что эти виды не монофилетичны и ни в коем случае не обеднены в своем генетическом полиморфизме. Они делятся как минимум на две линии, которые отделились друг от друга 41 500 лет назад, предположительно за пределами озера. Эти линии разошлись с гаплохроминами, населявшими более мелкие озера к западу от озера Виктория более 80 000 лет назад. Как и в случае с земляными вьюрками Галапагосских островов, гаплохроминовые виды озера Виктория не различимы никакими молекулярными маркерами, которые группа Кляйна использовала в своих исследованиях. Все методы популяционной генетики, использованные для расчета генетических расстояний, не выявили существенных различий между видами и между популяциями одного и того же вида. В этом случае, однако, группа Кляйна смогла исключить недостаточное время разделения как объяснение данных и утверждать, что объяснение заключается в продолжении потока генов между зарождающимися видами. Далее они утверждают, что видообразование — это длительный процесс, в ходе которого возникающие виды расходятся по нескольким генам, ответственным за фенотипические различия, но продолжают обмениваться генами до тех пор, пока появление репродуктивного барьера не остановит этот процесс. Более того, они утверждают, что из-за этого явления многие филогении так называемых адаптивных излучений останутся невыясненными. Одним из таких случаев является радиация, которая привела к появлению четвероногих в эволюции челюстных позвоночных. В этом случае группа Кляйна продемонстрировала, что увеличение количества генов во входной базе данных не улучшает разрешающую способность выходных филогенетических деревьев.

Эволюция MHC

Три критических предположения лежат в основе изучения эволюции Mhc : во-первых, Mhc отсутствует у всех беспозвоночных. Во-вторых, бесчелюстные позвоночные (Agnatha) монофилетичны и представляют собой сестринскую группу челюстных позвоночных (Gnathostoma). И в-третьих, у бесчелюстных позвоночных отсутствует Mhc , который присутствует у всех челюстных позвоночных. Группа Кляйна внесла значительный вклад в нынешнее общее признание этих предположений. Отсутствие Mhc у беспозвоночных стало очевидным, когда изучение геномов беспозвоночных не позволило идентифицировать гомологи генов Mhc . Группа Кляйна оказала решительную поддержку монофилии бесчелюстных особей путем клонирования, секвенирования и анализа длинных участков ДНК репрезентативных видов бесчелюстных и челюстноротых. В сотрудничестве с группой Макса Купера они выделили лимфоцитоподобные клетки, клонировали, секвенировали и проанализировали гены, экспрессирующиеся в этих клетках, и не обнаружили никаких доказательств экспрессии Mhc гомологов гена . Однако они нашли доказательства постепенной эволюции адаптивной иммунной системы. Они смогли продемонстрировать наличие у бесчелюстных позвоночных нескольких вспомогательных компонентов и путей, которые AIS задействовал, когда у челюстных позвоночных появились три центральных рецептора (Mhc, Tcr и Bcr). Они также представили доказательства вездесущности Гены Mhc у челюстных позвоночных путем идентификации таких генов у широкого спектра видов костистых рыб [рыбки данио ( Danio rerio ), цихлиды Aulonocara hansbaenschi , тилапии ( Oreochromis niloticus ), карпа ( Cyprinus carpio ), гуппи ( Poecilia reticulata ), трехиглой колюшки ( Gasterosteus aculeatus ), меченосец (Xiphophorus)]; через целаканта ( Latimeria chalumnae ), африканской двоякодышащей рыбы ( Protopterus aethiopicus ); птицы [бенгальский зяблик ( Lonchura striata ), зяблики Дарвина и их южноамериканские сородичи]; метатерийным млекопитающим [красношейный валлаби ( Macropus rufogriseus ) и млекопитающим [грызунам, таким как слепыш ( Spalax ehrenbergi )] и различным приматам, включая полуобезьян, обезьян Нового Света (NWM, Platyrrini), обезьян Старого Света (OWM, Catarrini) и обезьяны]. У некоторых из этих видов они разработали также организацию Mhcs, особенно у рыбок данио.

Что касается эволюции самих генов Mhc , то группа Кляйн внесла значительный вклад в описание ее общих контуров. В сотрудничестве с Йоко Саттой и Наоюки Такахатой они разработали метод оценки скорости эволюции генов Mhc и продемонстрировали, что эта скорость близка к средней скорости большинства генов, не относящихся к Mhc , а также предоставили доказательства того, что гены Mhc подвержены изменениям. к балансирующему выбору. Они также предоставили доказательства того, что отбор приводит к независимому, повторяющемуся появлению сходных или идентичных мотивов коротких последовательностей в результате конвергентной эволюции. Сам Кляйн долгое время отстаивал точку зрения, что этот механизм и подобные ему механизмы, а не общепринятая «конверсия генов», объясняют происхождение мотивов.

Группа Кляйн продемонстрировала, что в ходе своей эволюции Mhc претерпевает повторяющиеся циклы расширения и сжатия за счет дупликации и делеции генов – по терминологии Кляйн, это «аккордеонный» способ эволюции . Так, например, они показали, что в каждой из трех основных линий приматов — полуобезьян, NWM и OWM — эволюция некоторых семейств генов класса II началась заново после сокращения до одного предкового гена. А на примере двух генов «класса III», C4 и CYP21, они проиллюстрировали механизм, с помощью которого «гармошка» может расширяться и сжиматься. Ген С4, как уже говорилось, кодирует компонент системы комплемента; Ген CYP21 кодирует ключевой фермент в синтезе глюкокортикоидных и минералкортикоидных гормонов. Таким образом, эти два гена не связаны друг с другом, а также с генами класса I и класса II, но они случайно соединяются вместе в модуль, который, как было обнаружено, дублируется или утрояется как единое целое в ходе эволюции приматов. Соединение, по-видимому, возникло, когда идентичный мотив короткой последовательности случайно возник на обоих флангах исходного дублета C4-CYP21. С тех пор случайное смещение противоположных флангов приводило к неравномерному пересечению и, таким образом, к дублированию или удалению модуля.

Почести и награды

• Премия Neuron 2018 за пожизненный вклад в науку - биологию
• 2004 Медаль Грегора Иоганна Менделя, Моравский музей, Брно
• 1994 Медаль Иоанна Богослова Пуркинэ.
• Премия Glaxo 1990 года за медицинские статьи
• 1986 Медаль Джеймса В. Маклафлина
• 1986 6-я лекция памяти Дж. Ф. Хереманса, Институт клеточной и молекулярной патологии.
• 1985-1990 Член Ученого совета института ИКП.
• 1985 5-й преподаватель Мод Л. Ментен, Медицинский факультет Питтсбургского университета
• 1985 Лектор Калпеппера, Университет Северной Каролины.
• 1985 Франсуа I учредил медаль Колледжа де Франс.
• 1981 Премия Мемориала раввина Шая Шакная в области иммунологии и исследований рака, Еврейский университет в Иерусалиме
• 1979 Лекция памяти Элизабет Гольдшмид, Еврейский университет в Иерусалиме.

Членство

• 1997–1998 гг. — почетный редактор отдела иммуногенетики.
• 1991, Международного общества генома млекопитающих. член-основатель
• 1990–1993 — «Геном млекопитающих» , главный редактор.
• 1989 – настоящее время, Folia Biologica, член редколлегии.
• 1989–1991, журнал «ЭМБО», член редколлегии.
• 1988–1995, Кембриджские исследования по эволюционной биологии, член редколлегии.
• 1987–1995, молекулярная биология и эволюция, заместитель редактора.
• 1987, CRC Critical Reviews in Immunology , член редколлегии.
• 1987, Национальные институты здравоохранения, член Национального консультативного совета иммунологии.
• 1985–1990, «Мышиный информационный бюллетень», член редколлегии.
• 1984–1991, International Reviews of Immunology, член редколлегии.
• 1984–1990, «Отчеты о биологических исследованиях», серия «Иммунология», член редколлегии.
• 1983–1997, EOS, Журнал иммунологии и иммунофармакологии, член редколлегии.
• 1983–1996, Иммунологические журналы, член редколлегии.
• 1983–1987 — Ячейка, член редколлегии.
• 1982 – настоящее время, Скандинавский журнал иммунологии, член редколлегии.
• 1981–1990, Журнал черепно-лицевой генетики и биологии развития, член редколлегии.
• 1981–1987, Общество трансплантологии, член совета.
• 1977–1991, Европейский журнал иммунологии, член редколлегии.
• 1977–1983, Возрастная и сравнительная иммунология, член редколлегии.
• 1977–1980, Актуальные вопросы микробиологии и иммунологии, член редколлегии.
• 1974–1997, иммуногенетик, главный редактор.
• 1974–1978, Национальные институты здравоохранения, член секции иммунологических исследований.
• 1974–1976, Трансплантация, член редколлегии.
• 1974–1975, Журнал иммунологии, член редколлегии.
• 1982, Европейская организация молекулярной биологии, член.
• Американская ассоциация иммунологов, почетный член
• Скандинавское общество иммунологии, почетный член
• Французское общество иммунологии, почетный член
• Американская ассоциация развития науки, член-член
• Американская ассоциация содействия развитию науки, научный сотрудник
• Американская ассоциация иммунологов, почетный член
• Богемское научное общество, почетный член

Книги

• Кляйн Дж. и Кляйн Н. Одиночество скромного гения - Грегор Иоганн Мендель: Том 1, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2013 г.
• Кляйн Дж. и Такахата Н. Откуда мы? Springer-Verlag, Гейдельберг, 2002 г.
• Кляйн Дж. и Хорейси В. Иммунология. 2-е изд. Blackwell Science, Оксфорд, 1997.
• Бланшер А., Кляйн Дж. и Соча В.В. (ред.). Молекулярная биология и эволюция группы крови и антигенов MHC у приматов. Шпрингер-Верлаг, Берлин, 1997 г.
• Кляйн Дж. и Кляйн Д. (ред.) Молекулярная биология главного комплекса гистосовместимости. Springer-Verlag, Гейдельберг, 1991 г.
• Кляйн, Дж. Иммунология. Блэквелл, Оксфорд, 1990.
• Кляйн, Дж. Естественная история главного комплекса гистосовместимости. Уайли, Нью-Йорк, 1986 год.
• Кляйн, Дж. Иммунология. Наука дискриминации «я-не-я». Уайли, Нью-Йорк, 1982 год.
• Кляйн, Дж. Биология комплекса гистосовместимости-2 мыши. Принципы иммуногенетики применительно к единой системе. Спрингер-Верлаг, Нью-Йорк, 1975 г.
• Кляйн Дж., Войтишкова М. и Зеленый В. (ред.) Генетические вариации в соматических клетках. Академия, Прага, 1966.
• Кляйн, Дж. Молекулярные основы наследственности. Орбис, Прага, 1964 г. (на чешском языке).
• Кляйн Дж. Использование несовместимости тканей в генетике соматической клетки. Academia, Прага, 1966 г. (на чешском языке).

Внешние ссылки

• Ян Кляйн рассказывает историю своей жизни в Web of Stories
• Ян Кляйн в Timms
• Яна Кляйна «Нейрон» за пожизненный вклад в науку 2018 г. – биология Лауреат премии имени