Seymour Benzer (1921–2007) Ameerika geneetik ja molekulaarbioloogia pioneer
Seymour Benzer (15. oktoober 1921 – 30. november 2007) oli USA füüsik, bioloog ja geneetik. Ta oli juudi päritolu ning tema tööelus põimusid varasemad füüsikaoskused ja hilisem kirg bioloogilise informatsiooni mõistmise vastu.
Tema teadustegevus sai hoogu 1950. aastate molekulaarbioloogia revolutsiooni ajal ning ta tõusis esile nii molekulaar- kui ka käitumisgeneetika valdkonnas. Benzer juhtis geneetika uurimisrühmi Purdue'i ülikoolis ja California Tehnoloogiainstituudis, kus ta ühendas ranged eksperimentaalsed meetodid ja selge teoreetilise mõtlemise.
Tema karjääri algus oli seotud tahkiste füüsikaga: Benzer omandas doktorikraadi füüsikas, kuid pärast Erwin Schrödingeri raamatu "Mis on elu?" lugemist suundus ta kiiresti geneetikasse ja rakkude molekulaarstruktuuri uurimisse. See karjäärimuutus viis ta mõtlema küsimustele, kuidas geneetiline informatsioon kodeerub ja kuidas mutatsioonid mõjutavad organisme.
Olulised teaduslikud panused
Benzer tegi fundamentaalseid avastusi kahel päris erineval geneetika alal:
- Bakteriofaagide ja geeni "peenstruktuuri" uurimine: ta kasutas bakteriofaagi T4 rII-süsteemi, et näidata, et geen ei ole üksne, homogeenne ühik, vaid koosneb järjestikustest elementaarsetest osadest, mis võimaldavad intrageniigilist rekombinatsiooni. Tema töö aitas ümber mõtestada "geeni" kui järjestust nukleotiide ja tõi kaasa terminitestiku selgitusi (nt cistronide mõiste arutelu).
- Käitumisgeneetika Drosophila peal: hiljem pöördus Benzer lihtsamate mudelorganismide poole, eelkõige Drosophila melanogasteri (sääsehukse) juurde, et uurida geneetiliste muutuste mõju käitumisele. Tema labor eraldas ja iseloomustas mutante, mis mõjutasid fototaksist, mootori funktsioone, paaritumiskäitumist, õppimist ja mälu ning ööpäevarütmi.
Eriti tuntud on tema koos Ron Konopka tehtud töö, milles 1970. aastate alguses avastati ja iseloomustati nii-öelda period-geeni mutantid, mis muutsid Drosophila ööpäevast rütmi — see andis olulise aluse geneetilise kontrolli uurimiseks bioloogiliste rütmide tasandil.
Meetodid ja teaduslik lähenemine
Benzeri lähenemine eristus tähelepanekust, et keerulisi bioloogilisi nähtusi saab lahendada, kui neid dekomponeerida lihtsateks, reprodutseeritavateks mutatsioonidefektideks. Ta kombineeris kvantitatiivseid eksperimente, suurt mutantide ekraani ning täpset geneetilist kaartimist, mis võimaldas tal siduda molekulaarseid muutusi konkreetsete fenotüüpidega.
Pärand ja tunnustus
Benzerit peetakse üheks olulisimaks 20. sajandi geneetikuks, kelle töö sillutas teed molekulaarsele neuroteadusele ja käitumisgeneetikale. Tema lähenemine — lihtsate mudelorganismide ja mutatsioonide abil keerukate protsesside lahendamine — mõjutas paljusid järgnevate põlvkondade teadlasi. Ta oli tunnustatud teaduslike panuste eest mitmete auhindade ja akadeemiliste liikmelisustega ning on jätnud püsiva jälje geneetika ja molekulaarbioloogia ajalukku.
Isiklikult jäi Benzer tuntuks ka kui innustav juhendaja ja uudishimulik mõtleja, kes ei peljanud astuda valdkondade vahelisi piire, et vastata fundamentaalsetele bioloogilistele küsimustele.
Faagide geneetika
Purdue'i ülikoolis töötas Benzer välja uue geneetilise tehnika "T4 rII süsteemi". See kasutas rekombinatsiooni T4 bakteriofaagi rII mutantides, et kaardistada geenide sisemist struktuuri. Benzer mõistis, et tekitades palju r-mutante ja registreerides rekombinatsiooni sagedust erinevate r-tüvede vahel, saab ta teha üksikasjaliku geenikaardi, nagu Alfred Sturtevant oli teinud kromosoomide puhul.
Kasutades ära tohutu hulga rekombinante, mida oli võimalik analüüsida rII mutatsioonisüsteemis, suutis Benzer lõpuks kaardistada üle 2400 rII mutatsiooni. Tema kogutud andmed andsid esimesed tõendid selle kohta, et geen ei ole jagamatu üksus, nagu varem arvati, ja et geenid olid lineaarsed. Oma rII andmete põhjal pakkus Benzer välja ka erinevad mutatsiooniklassid, sealhulgas deletsioonid, punktmutatsioonid, missense-mutatsioonid ja nonsense-mutatsioonid.
Käitumisgeneetika
Benzer oli üks esimesi teadlasi käitumisgeneetika valdkonnas. Kui see valdkond hakkas 1960. ja 70. aastatel esile kerkima, sattus Benzer teaduslikus vastasseisus teise valdkonna juhtiva teadlase Jerry Hirschiga.
Hirsch uskus, et käitumine on nii keeruline, et seda ei saa seletada üksikute geenide toimena, Benzer aga arvas, et käitumist võivad juhtida üksikud geenid. Mõlemad teadlased katsetasid oma ideid Drosophila peal. Hirsch selekteeris kunstlikult paljude põlvkondade jooksul huvipakkuvat käitumist, Benzer aga kasutas meetodeid, et isoleerida konkreetse käitumise mutandid. Benzeri ja Hirschi konkureerivad filosoofiad arendasid käitumisgeneetikat ja aitasid sellel muutuda teadlaskonnas legitiimseks uurimisvaldkonnaks.
Autasud ja auhinnad (valik)
- Ameerika Kunsti- ja Teaduste Akadeemia liige (1959)
- Albert Laskeri auhind meditsiiniliste alusuuringute eest (1971)
- Louisa Gross Horwitzi auhind Columbia Ülikoolist (1976),
- Riiklik teadusmedal (1982)
- Thomas Hunt Morgani medal (1986)
- Wolfi meditsiinipreemia (1991)
- Crafoordi auhind (1993)
- NAS auhind neuroteaduste alal (2001).
- Gairdner Foundation International Award (2004) (teine auhind)
Ta oli USA Riikliku Teaduste Akadeemia, Kuningliku Seltsi ja Prantsuse Teaduste Akadeemia liige.
Küsimused ja vastused
K: Kes oli Seymour Benzer?
V: Seymour Benzer oli juudi päritolu Ameerika füüsik, bioloog ja geneetik.
K: Millal algas Seymour Benzeri karjäär?
V: Seymour Benzeri karjäär algas 1950. aastate molekulaarbioloogia revolutsiooni ajal.
K: Millises kahes geneetika valdkonnas tegi Seymour Benzer fundamentaalseid avastusi?
V: Seymour Benzer tegi fundamentaalseid avastusi kahes üsna erinevas geneetika valdkonnas.
K: Millise raamatu lugemine viis Seymour Benzeri tahkefüüsikast geneetikasse?
V: Seymour Benzer luges Erwin Schrödingeri raamatut "Mis on elu?", mis viis ta tahkefüüsikast geneetikasse.
K: Kus Seymour Benzer juhtis geneetika uurimislaboratooriumi?
V: Seymour Benzer juhtis geneetika uurimislaboratooriumi Purdue'i Ülikoolis ja California Tehnoloogiainstituudis.
K: Milles oli Seymour Benzer silmapaistev?
V: Seymour Benzer oli silmapaistev molekulaar- ja käitumisgeneetika valdkonnas.
K: Millal Seymour Benzer sündis ja millal ta suri?
V: Seymour Benzer sündis 15. oktoobril 1921. aastal ja ta suri 30. novembril 2007. aastal.
