Edward L. Tatum (1909–1975) — Nobel-díjas genetikus, az 'egy gén–egy enzim'
Edward L. Tatum — Nobel-díjas genetikus, az "egy gén–egy enzim" elv megalapozója; áttörő munkák a mutációkról, anyagcsere-enzimekről és baktériumok genetikájáról.
Edward Lawrie Tatum (1909. december 14. - 1975. november 5.) amerikai genetikus.
1958-ban George Beadle-lel közösen kapta meg az orvosi és élettani Nobel-díj felét, mert kimutatta, hogy a gének irányítják az anyagcsere egyes lépéseit. A díj másik felét abban az évben Joshua Lederberg kapta.
Beadle és Tatum kísérletei során a Neurospora crassa kenyérpenészt röntgensugárzásnak tették ki, ami mutációkat okozott. Kimutatták, hogy a mutációk változásokat okoztak az anyagcserefolyamatokban részt vevő specifikus enzimekben. Ezek a kísérletek, amelyeket 1941-ben publikáltak, arra késztették őket, hogy közvetlen kapcsolatot javasoljanak a gének és az enzimatikus reakciók között, amit "egy gén, egy enzim" hipotézisnek neveznek.
Tatum a továbbiakban a baktériumok genetikáját tanulmányozta. Tatum és tanítványa, Lederberg kimutatták, hogy az Escherichia coli képes a genetikai információ megosztására rekombináció révén.
Ed Tatum a coloradói Boulderben született. A Chicagói Egyetemen járt főiskolára, majd 1934-ben a Wisconsin-Madison Egyetemen biokémiából doktorált. 1937-től kezdve a Stanford Egyetemen dolgozott, ahol Beadle-lel kezdte meg együttműködését. Ezután 1945-ben a Yale Egyetemre költözött, ahol Lederberg mentora volt. 1948-ban visszatért a Stanfordra, majd 1957-ben csatlakozott a Rockefeller Intézet tanszékéhez. Erős cigarettázó volt, New Yorkban halt meg szívelégtelenségben, amelyet krónikus tüdőtágulás komplikált.
A Beadle és Tatum által végzett Neurospora-kísérletek fontos módszertani újításokat is hoztak: mutáns vonalakat izoláltak, majd minimalis táptalajon (amelyhez csak a gomba alapvető tápanyagai voltak hozzáadva) tesztelték, hogy mely kiegészítők (aminosavak, vitaminok, nukleotid-prekurzorok stb.) képesek visszaállítani a növekedést. Ha egy mutant csak akkor nőtt, ha például egy adott aminosavat adtak hozzá, az arra utalt, hogy a mutáció az adott anyag bioszintézisében részt vevő enzim működését gátolta. Ezek az eredmények vezettek az "egy gén–egy enzim" elv megfogalmazásához, amely alapvető szerepet játszott a biokémiai genetika és később a molekuláris genetika kialakulásában.
A későbbi kutatások rámutattak, hogy az elv pontosítása szükséges: ma inkább az "egy gén–egy polipeptid" vagy általánosabban az, hogy egy gén egy meghatározott fehérje- vagy fehérjerészlet szintéziséért felelős változatát tekintjük helyénvalónak. Mindazonáltal Beadle és Tatum munkája alapozta meg annak megértését, hogy a gének hogyan irányítják a sejten belüli kémiai eseményeket.
Az Escherichia coli-val végzett kutatásokban Tatum és Joshua Lederberg közösen kimutatták a bakteriális genetikai rekombináció létezését, ami fordulópontot jelentett a baktériumgenetika és a horizontális génátvitel megértésében. Ez a munka feltárta, hogy a baktériumok képesek genetikai anyagot átvinni és összekeverni, ami fontos mechanizmus a genetikai sokféleség és az antibiotikum-rezisztencia terjedése szempontjából.
Tatum oktatói és kutatói pályafutása során számos fiatal kutatót nevelt, és munkássága jelentős hatással volt a későbbi biokémiai és molekuláris biológiai felfedezésekre, például a DNS mint örökítőanyag elfogadására és a genetikai kód megfejtésére. Az általa képviselt szemlélet — hogy a genetikai információ konkrét kémiai folyamatokat szabályoz — ma is központi a modern genetikában és biotechnológiában.
Főbb eredményei és öröksége:
- Beadle-lel közös kísérletek a Neurospora crassa-val, amelyek alapozták meg az egy gén–egy enzim elvet.
- Úttörő munkák a baktériumgenetika terén, különösen az E. coli rekombinációjának feltárása.
- Nobel-díj (1958) a gének és az anyagcsere közötti kapcsolat bizonyításáért, amely hosszú távon megalapozta a modern molekuláris biológiát.
Életművét ma is a genetika és biokémia alapvető mérföldköveként tartják számon: kutatásai megmutatták, hogyan lehet a genetikai változásokat kémiai és enzimatikus következményekhez kötni, és így a gének és a sejten belüli kémiai reakciók konkrét kapcsolatához vezető módszereket teremtették meg.
Kérdések és válaszok
K: Ki volt Edward Lawrie Tatum?
V: Edward Lawrie Tatum amerikai genetikus volt.
K: Miért kapta meg a Nobel-díjat?
V: 1958-ban George Beadle-lel együtt elnyerte az élettani vagy orvosi Nobel-díjat, mert kimutatta, hogy a gének irányítják az anyagcsere egyes lépéseit.
K: Hogyan bizonyították ezt a hipotézist?
V: A Neurospora crassa kenyérpenészt röntgensugárzásnak tették ki, ami mutációkat okozott, és kimutatták, hogy ezek a mutációk változásokat okoztak az anyagcsere-utakban részt vevő specifikus enzimekben.
K: Mi volt a hipotézisük ismert neve?
V: Hipotézisüket "egy gén, egy enzim" hipotézisként ismerték.
K: Hol járt Ed Tatum főiskolára?
V: Ed Tatum a Chicagói Egyetemen járt főiskolára.
K: Mikor kapta meg a doktori címét? V: 1934-ben szerzett doktori fokozatot biokémiából a Wisconsin-Madison Egyetemen.
K: Hol volt Joshua Lederberg mentora? V: 1945-ben a Yale Egyetemen volt Joshua Lederberg mentora.
Keres