Carl Woese biografie, taxonomie, bijdragen, werken

Carl Woese (1928-2012) was een gerenommeerde Amerikaanse microbioloog wiens werken een revolutie teweegbracht in het begrip van de microbiële wereld, evenals de manier om levenslange relaties op aarde te waarnemen.

Meer dan welke andere onderzoeker dan ook, Carl Woese concentreerde de aandacht van de wetenschappelijke wereld in een immateriële maar dominante microbiële wereld. Zijn werken mochten een koninkrijk weten en analyseren dat zich veel verder reikt dan pathogene bacteriën.

Carl Richard Woese was een Amerikaanse microbioloog wiens werken een revolutie teweegbracht in het begrip van de microbiële wereld. Bron: Don Hamerman [Public Domain]

Door zijn werk ontwikkelde Woese een begrip van de ontwikkeling van het leven; Dit werd bereikt door de opeenvolging van genen van levende wezens, waaruit blijkt dat de evolutionaire geschiedenis kan worden getraceerd tot het bereiken van een gemeenschappelijke voorouder.

Bovendien ontdekte Woese tijdens dit onderzoek het derde levensdomein dat bekend staat als de Archaeas.

[TOC]

Biografie

Carl Richard Woese werd geboren in 1928 in Syracuse, New York. Hij studeerde wiskunde en natuurkunde aan het Amherst College in Massachusetts en kreeg een doctoraat. In Biophysics aan de Yale University in 1953.

Woese ontving zijn training van belangrijke onderzoekers en Nobelprijzen, zoals zijn postdoctorale instructeur Biophysics Ernest Pollard, die op zijn beurt een student was van de Nobelprijs in de natuurkunde James Chadwick.

Woese's interesse in de oorsprong van de genetische code en de ribosomen ontwikkelde zich terwijl ze werkten als biofysicus in het Algemene Electric Research Laboratory. Later, in 1964, nodigde de Amerikaanse moleculaire bioloog Sol Spiegelman hem uit om lid te worden van de faculteit van de Universiteit van Illinois, waar hij bleef tot zijn dood (2012).

Carl Woese (links), Ralph Wolfe en Otto Kandler (rechts), 1981. Bron: Maya Kandler [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0)]

Woese's menselijke kant

Volgens zijn nabijgelegen collega's wijdde Woese zich diep aan zijn werk en was ze zeer verantwoordelijk voor zijn onderzoek. Velen bevestigen echter dat de microbioloog plezier had tijdens de uitvoering van zijn werken. Bovendien beschreven zijn metgezellen hem als een briljante, ingenieuze, eerlijke, gulle en bescheiden persoon.

Prijzen en onderscheidingen

Gedurende zijn jarenlange onderzoek ontving hij vele prijzen en onderscheidingen, zoals de MacArthur -beurs. Hij was ook lid van de National Academy of Sciences of the United States and Royal Society.

In 1992 ontving Woese de Leeuwenhoek -medaille van de Royal Dutch Academy of Arts and Sciences - de hoogste prijs voor microbiologie - en in 2002 won hij de National Medal of Science of the United States.

Evenzo ontving hij in 2003 de Cóford Award van de Royal Academy of Sciences of Sweden in Biociencias, een parallelle prijs voor de Nobelprijs.

Kan je dienen: Lorenzo de Zavala: biografie en politieke carrière

Wetenschappelijke vooruitgang bepalen voor de visie van Woese

In de jaren zeventig classificeerde biologie levende wezens in vijf grote koninkrijken: planten, dieren, schimmels, prokaryoten (of bacteriën), eenvoudige cellen zonder interne structuur en eukaryoten die kern en andere componenten in hun cellen hebben.

De vooruitgang van de moleculaire biologie stelde Woese echter in staat om een ​​andere uitstraling te vestigen dan de grondslagen van het leven op aarde.  Op deze manier bleek hij dat het leven in elk van de vijf koninkrijken dezelfde basis heeft, evenals dezelfde biochemie en dezelfde genetische code.

De genetische code

Na de ontdekking van nucleïnezuren, deoxyribonucleïnezuur (DNA) en ribonucleïnezuur (RNA) werd vastgesteld dat de genetische code wordt opgeslagen in deze twee macromoleculen. Een essentieel kenmerk van DNA en RNA is dat ze worden gevormd door herhalingen van kleinere moleculen bekend als nucleotiden.

Dankzij dit was het mogelijk om vast te stellen dat de grote diversiteit van het leven te wijten is aan de verschillen in de componenten van de nucleotiden van deze twee moleculen.

In dit opzicht waren de bijdragen van Woese over het begrijpen en bepalen van de structuur van het RNA essentieel. Na het uitvoeren van deze onderzoeken was Woese speciaal geïnteresseerd in de studie van de evolutie van de genetische code.

Moleculaire taxonomie

Carl Woese bestudeerde een bepaalde set genetische informatie die in de oproep werd gevonden Mitochondriaal RNA 16S. De genetische sequentie van dit RNA heeft de eigenaardigheid dat het voorkomt in de genomen van alle levende wezens en zeer bewaard is, wat betekent dat het langzaam is geëvolueerd en kan worden gebruikt om evolutionaire veranderingen te volgen voor een lange tijd.

Om RNA te bestuderen, gebruikte Woese nucleïnezuursequencing -technologie, die in de jaren zeventig nog steeds erg primitief was. Vergeleken de sequenties van ribosomaal RNA (RNA) van verschillende organismen, voornamelijk bacteriën en andere micro -organismen.

Vervolgens publiceerde hij in 1977 met George Fox de eerste boom van het fylogenetische leven met een wetenschappelijke basis. Dit is een kaart die de grootschalige organisatie van het leven en de loop van de evolutie onthult.

De drie domeinen

Het evolutiemodel dat werd gebruikt voordat de werken van Woese aangeven dat levende wezens werden ingedeeld in twee grote groepen prokaryoten en eukaryoten. Bovendien wees hij erop dat de prokaryoten aanleiding gaven tot modernere eukaryoten.

Woese volgde echter en vergeleken de RNR -genen van verschillende levende wezens en ontdekte dat hoe groter de variatie in de volgorde van genen van twee organismen, hoe groter de evolutionaire divergentie ervan.

Kan je van dienst zijn: Agustín Gamarra

Deze bevindingen stelden hem in staat om de drie evolutielijnen voor te stellen, domeinen genoemd: Bacteriën en Archaea (die prokaryotische cellen vertegenwoordigen, dat wil zeggen zonder kern), en Eukarya (eukaryotische cellen, met kern).

Archaeas zijn prokaryotische cellen, dat wil zeggen zonder kern

Op deze manier heeft Woese vastgesteld dat het concept van prokaryoten geen fylogenetische rechtvaardiging had en de eukaryoten niet zijn voortgekomen uit de bacteriën, maar dat ze een broedergroep van de bogen zijn.

De fylogenetische levensboom

De drie domeinen werden weergegeven in een fylogenetische boom, waar evolutionaire verschillen worden getoond. In deze boom is de afstand tussen twee soorten - getraind langs de lijnen die ze verbinden - evenredig met het verschil in hun RNA.

Evenzo zijn degenen die op grote schaal gescheiden zijn in de boom, meer verre familieleden en, door een grote hoeveelheid gegevens te combineren, is het mogelijk om de relaties tussen soorten te schatten en te bepalen wanneer de ene uiteenlopende lijn van een andere uiteenloopt.

Andere bijdragen van Woese

Woese's werken en bevindingen raken diep de manier om de ontwikkeling van de microbiële ecologie van de aarde en het menselijk lichaam te kennen; Zelfs buiten terrestrische domeinen.

Bijdragen aan de ecologie van de aarde

Microbiële ecosystemen vormen de basis van de biosfeer van de aarde en voordat het fylogenetische raamwerk op basis van Woese -sequenties werd ontwikkeld, was er geen belangrijke manier om de relaties van de microben te evalueren die de natuurlijke wereld vormen.

Woese's ontdekking toonde aan dat al het leven op aarde afdaalt van een voorouderlijke staat die bestond 3 3.8 miljard jaar, met de belangrijkste elementen die al zijn vastgesteld uit de moderne cel.

Op deze manier werd de discipline van de microbiële ecologie gedreven van een stervende staat naar een van de meest levendige biologische velden met belangrijke gevolgen voor geneeskunde, zoals blijkt uit het menselijke microbioomproject.

Menselijk microbioomproject

Het Human Microbiome Project werd in 2008 voorgesteld door het National Institute of Health van de Verenigde Staten (NIH), als de fundamentele basis van dit project de bevindingen van Woese.

Het hoofddoel van dit grote initiatief is om de microbiële gemeenschappen in het menselijk lichaam te identificeren en te karakteriseren en correlaties te zoeken tussen de dynamiek van microbiële populaties, gezondheid en menselijke ziekten.

Exobiologie

Exobiologie probeert de geschiedenis van processen en gebeurtenissen die betrokken zijn bij de transformaties van biogene elementen te reconstrueren, van zijn oorsprong in nucleosynthese tot hun deelname aan Darwiniaanse evolutie in het zonnestelsel.

Kan u van dienst zijn: Calima -cultuur

Daarom gaat exobiologie betrekking op de fundamentele aspecten van de biologie door een studie van het leven buiten de aarde. Een algemene theorie voor de evolutie van levende systemen uit de levenloze kwestie ontstaat dan.

De concepten van Woese werden opgenomen door NASA in hun ex -objustur en in de filosofieën van hun Mission -programma's die Mars lanceerden om in 1975 naar tekenen van leven te zoeken.

Hoofdwerken

Dan worden hun belangrijkste werken vermeld:

- Evolutie van macromoleculaire complexiteit (1971), waarbij een uniform model wordt gepresenteerd voor de evolutie van macromoleculaire complexiteit.

- Bacteriële evolutie (1987). Dit werk is een historische beschrijving van hoe de relatie tussen microbiologie en evolutie de concepten over de oorsprong van soorten op aarde begint te veranderen.

- The Universal Ancestor (1998). Beschrijft de universele voorouder als een diverse gemeenschap van cellen die overleeft en evolueert als een biologische eenheid.

- De universele fylogenetische boom interpreteren (2000). Dit werk verwijst naar hoe de universele fylogenetische boom niet alleen alle bestaande leven bestrijkt, maar de wortel vertegenwoordigt het evolutieproces vóór de opkomst van huidige celtypen.

- Over de evolutie van cellen (2002). In dit werk presenteert Woese een theorie voor de evolutie van de celorganisatie.

- Een nieuwe biologie voor een nieuwe eeuw (2004). Het is een benadering van de noodzaak van verandering in de benaderingen van de biologie in het licht van de nieuwe bevindingen van de levende wereld.

- Collectieve evolutie en de genetische code (2006). Presenteert een dynamische theorie voor de evolutie van de genetische code.

Referenties

1. Woese C, Fox Ge. (1977). Fylogenetische structuur van het prokaryototische domein: de primaire koninkrijken. Ontvangen op 11 november, NCBI.NLM.NIH.Gov
2. Woese C. (2004). Een nieuwe biologie voor een nieuwe eeuw. Beoordelingen van microbiologie en moleculaire biologie. Opgehaald op 12 november, NCBI.NLM.NIH.Gov
3. Rummel J. (2014). Carl Woese, Dick Young, en de wortels van de astrobiologie. Ontvangen op 13 november, NCBI.NLM.NIH.Gov
4. Goldenfeld, n., Tempo, n. (2013). Carl R. Woese (1928-2012). Ontvangen op 13 november: Wetenschap.Sciencemag.borg
5. Human Microbiome Project, HMP. Ontvangen op 13 november, HMPDACC.borg.
6. Dick S, Stick J. (2004). The Living Universe: NASA en de ontwikkeling van astrobiologie. Opgehaald op 12 november: Google Scholar
7. Klein H. (1974). AutoGestreiding van levensdetentie-experimenten voor de Viking-missie naar Mars. Ontvangen op 12 november NLM.NIH.Gov