Edward Lawrie Tatum — Nobeli laureaat ja 'üks geen, üks ensüüm' uurija

Edward Lawrie Tatum — Nobeli laureaat, kes tõestas "üks geen, üks ensüüm" ja avas geneetika uksed: lugu mutatsioonidest, ensüümidest ja bakterite rekombinatsioonist.

Edward Lawrie Tatum (14. detsember 1909 - 5. november 1975) oli Ameerika Ühendriikide geneetik.

Ta jagas 1958. aastal koos George Beadle'iga poole Nobeli füsioloogia- või meditsiinipreemiast selle eest, et ta näitas, et geenid kontrollivad ainevahetuse üksikuid etappe. Teise poole preemiast sai sel aastal Joshua Lederberg.

Beadle ja Tatumi eksperimendid eksponeerisid leivamoodustajat Neurospora crassa röntgenkiirgusele, mis põhjustas mutatsioone. Nad näitasid, et mutatsioonid põhjustasid muutusi konkreetsetes ensüümides, mis on seotud ainevahetusradadega. Need 1941. aastal avaldatud katsed viisid nad välja pakkuma otsest seost geenide ja ensüümireaktsioonide vahel, mida tuntakse kui "üks geen, üks ensüüm" hüpoteesi.

Tatum uuris edasi bakterite geneetikat. Tatum ja tema õpilane Lederberg näitasid, et Escherichia coli võib geneetilist teavet jagada rekombinatsiooni kaudu.

Ed Tatum sündis Boulderis, Colorados. Ta õppis Chicago ülikoolis ja sai 1934. aastal doktorikraadi biokeemia alal Wisconsin-Madisoni ülikoolis. Alates 1937. aastast töötas ta Stanfordi ülikoolis, kus ta alustas koostööd Beadle'iga. Seejärel siirdus ta 1945. aastal Yale'i ülikooli, kus ta oli Lederbergi juhendaja. Ta naasis Stanfordi 1948. aastal ja liitus seejärel 1957. aastal Rockefelleri instituudi õppejõuga. Tugeva sigaretisuitsetajana suri ta New Yorgis südamepuudulikkusse, mida raskendas krooniline emfüseem.

Teadustöö ja "üks geen, üks ensüüm"

Beadle'i ja Tatumi Neurospora katsed olid metoodiliselt lihtsad, ent mõjult suured. Nad tekitasid röntgenkiirguse abil mutatsioone seenerakkudes ja isoleerisid muteerunud liine, mis ei suutnud kasvada algainetega minimaalses toidubaasis. Katsete abil määrati, milline toitaine või ensüüm oli puudu, ning nii sai tuvastada, et konkreetne mutatsioon takistas ühte kindlat biokeemilist sammu ainevahetusahelas. See andis tugeva tõendi, et iga geen kodeerib teatud valku või ensüümi, mis osaleb kindlas ainevahetuslikus reaktsioonis.

Tänapäeval teame, et hüpotees vajab täpsustamist — üks geen ei pruugi alati kodida tervet ensüümi, vaid sageli ühe polüpeptiidahela osa; lisaks mõjutavad ensüümide aktiivsust ka pärilikkusvälised protsessid, alternatiivne rõngastumine ja post‑translatsioonilised muutused. Sellest hoolimata oli Beadle'i ja Tatumi töö üks esimesi, mis ühendas geneetika ja biokeemia ning lõi aluse molekulaarsele geneetikale ja biotehnoloogiale.

Bakterite geneetika ja rekombinatsioon

Tatum jätkas uurimistööd bakterite valdkonnas ning tema koostöö Joshua Lederbergiga tõi kaasa olulised avastused bakteriaalse rekombinatsiooni kohta. Nende tulemused näitasid, et ka prokarüootsetel rakkudel on mehhanismid geneetilise info vahetamiseks ja rekombineerimiseks, mis aitas mõista, kuidas bakterid saavad omandada uusi omadusi — näiteks resistentsust antibiootikumidele. See töö avas tee mikroobide genoomiuuringutele ja sai aluseks kaasaegsele bakteriaalgenetikale.

Karjäär ja tunnustused

• Haridus: doktorikraad biokeemias (Wisconsin‑Madison, 1934).
• Töökohad: Stanfordi ülikool (alates 1937), Yale'i ülikool (1945), taas Stanford (1948) ja Rockefelleri instituut (alates 1957).
• Peamine tunnustus: koos George Beadle'ga poole Nobeli füsioloogia- või meditsiinipreemia 1958. aastal tööde eest, mis sidusid geenid ainevahetuse sammudega.

Tatumi töö ja tema juhendatav teaduskaart (sh õpilased nagu Lederberg) aitasid kujundada järgmise põlvkonna molekulaarbiolooge ja geneetikuid. Tema avastused mõjutasid otseselt geneetika, biokeemia ja meditsiini arengut, näiteks pärilike ainevahetushaiguste mõistmist ja nende diagnoosimise ning ravi alustalasid.

Isiklik elu ja pärand

Edward L. Tatum oli tuntud oma teadusliku selguse ja eksperimentaalse täpsuse poolest. Isiklikult oli ta tugev suitsetaja, mis mõjutas tema tervist — ta suri 1975. aastal New Yorgis südamepuudulikkusse, mida raskendas emfüseem. Ta oli 65‑aastane.

Tatumi pärand elab edasi tema avaldatud töödes ja selle mõjus teaduse arengule. "Üks geen, üks ensüüm" hüpoteesi esmane kujund oli läbimurre, mis viis sügavamate küsimusteni geeni ja valgu suhtest ning aitas luua teed molekulaarse geneetika ja biotehnoloogia kiirele arengule 20. sajandi teisel poolel.

Küsimused ja vastused

K: Kes oli Edward Lawrie Tatum?

K: Mille eest sai ta Nobeli preemia?

K: Kuidas nad seda hüpoteesi tõestasid?

K: Mis oli nende hüpoteesi nimi?

K: Kus Ed Tatum käis kolledžis?

Otsing