Нобелевские лауреаты. Эдвард Тейтем

О том, как один человек стал причастен сразу к двум великим прорывам в генетике, о том, как важна семья для правильного образования, и о братьях-близнецах, из которых выжил только один, рассказывает наш очередной выпуск рубрики «Как получить Нобелевку».

В нашей сегодняшней статье мы завершаем рассказ о Нобелевской премии по физиологии или медицине 1958 года, которая объединила сразу трех титанов генетики XX века. Как вы помните, премия даже по формулировке своей была поделена на две части: за правило «один ген – один фермент» и за доказательство того, что и у бактерий есть гены. Мы уже рассказали о Джордже Бидле, который получил премию за первое открытие, о Джошуа Ледерберге, который «повинен» во втором. Сегодня же у нас человек, который, несмотря на вердикт Нобелевского комитета, причастен сразу к обеим частям премии. Итак, знакомьтесь!

Эдвард Лоури Тейтем

Родился 14 декабря 1909 года, Боулдер, Колорадо, США

Умер 5 ноября 1975 года, Нью-Йорк, США

Нобелевская премия 1958 года (1/4 премии, совместно с Джорджем Бидлом и Джошуа Ледербергом. Тейтем и Бидл поделили между собой половину премии, вторую половину получил Ледерберг). Формулировка Нобелевского комитета (для Бидла и Тейтема): «За открытия, касающиеся роли генов в специфических биохимических процессах (For their discovery that genes act by regulating definite chemical events)».

Наш герой родился в США в интеллигентной семье преподавателя химии Университета Колорадо в Боулдере Артура Тейтема и его супруги, дочери заведующего в местной школе Мэйбл Уэбб. Правда, при трагических обстоятельствах: Мэйбл родила двойню, но выжил только один, Эдвард. Элвуд умер вскоре после рождения

Отец Эдварда был талантливым фармакологом. Например, именно он предложил пикротоксин как антидот при отравлении барбитуратами и подтвердил, что арсеноксид (мафарсен) нужно использовать для химиотерапии сифилиса. В допенициллиновую эпоху это было самым эффективным средством.

При таком отце естественно, что сын получил отличное образование. Он учился в экспериментальной Лабораторной школе при Университете Чикаго, затем в Университете Висконсина, где и получил свою бакалаврскую степень в 1932 году. Его первая научная работа, ставшая бакалаврской диссертацией, описывала интересный эффект: бактерии Clostridium septicum, оказывается, рацемизовывали молочную кислоту (то есть превращали один стереоизомер в смесь двух зеркальных отражений молекул).

PhD случился тремя годами позже, и тоже был посвящен биохимии клостридий. Получив научную степень, Тейтем занялся пионерскими исследованиями в роли витаминов в бактериальном питании. Уже здесь начался его вклад в «присоединение» бактерий к единому царству живых организмов – он показал, что витамины так же необходимы бактериям, как и людям, животным, дрожжам…

В 1936 году Тейтем вместе с молодой женой Джун, в девичестве Альтон, и новорожденной дочкой отправились на стажировку в Утрехт, к знаменитому немецкому химику Фрицу Колю, ученику нобелевского лауреата Генриха Отто Виланда, знаменитого в первую очередь работами по акусинам – стимуляторам роста растений.

Через год Тейтем вернулся в США и тогда же получил назначение в Стэнфорд, где начал работать с Джорджем Бидлом. Так начался его путь к Нобелевской премии.

В статье о Бидле мы уже рассказали, что для своих экспериментов Бидл и Тейтем взяли красную плесень Neurospora crassa. И метод, разработанный нобелевским лауреатом Германом Меллером – облучение организмов рентгеновскими лучами для ускорения мутаций. Давайте немного подробнее расскажем о том, в чем состояла суть работ Бидла и Тейтема. Они воздействовали излучением на множество колоний нейроспоры. Часть из них просто погибала (мутации, несовместимые с жизнью), части было внешне все равно, они росли и размножались по-прежнему, а часть могла расти, но перестала размножаться. Вот эта-то третья часть и интересовала ученых. Они предположили, что для размножения не хватает каких-то питательных веществ, производство которых обеспечивается ферментами, а их синтез «сломался» из-за мутации какого-то гена. Тейтем и Бидл сделали более тысячи питательных сред, куда добавляли грибки из третьей группы и разные вещества, о которых они уже знали: «здоровая» плесень их синтезирует.

Эксперименты по облучению и поиску мутантов начались в феврале 1941 года. Первый раз удача улыбнулась им на пробе за номером 299. При добавлении пиридоксина (витамина B₆) колония снова начала расти. Проба 1085 сделала то же самое при добавлении витамина B₁ (тиамина).

Когда же пробу 299 скрестили со здоровыми колониями плесени, большая часть потомства оказалась способной размножаться сама, без витаминов. Стало ясно, что в результате мутаций нарушается синтез ферментов, ответственных за производство этих витаминов. При этом нарушение оказалось врожденным и наследовалось по рецессивному типу.

Уже в мае того же года Бидл и Тейтем подали свою первую революционную статью в PNAS, в которой появилось первое подтверждение принципа «один ген – один фермент», а сами продолжили работать над получением новых и новых мутантов. Пишут, что они поклялись не останавливаться в своем изнуряющем труде, пока к пробам 299 и 1085 не добавятся еще восемь. Любовь к круглым числам понятна, но в итоге мутаций нашлось больше дюжины.

Серия статей Бидла и Тейтема окончательно утвердила научное сообщество в верности предложенного ими принципа и дала основание для присуждения этому дуэту половины Нобелевской премии 1958 года (в итоге каждому досталось по четверти). Но и ко второй половине Тейтем приложил свою руку.

Несмотря на то, что несколько лет Тейтему пришлось работать с плесенью, бактериолог в нем не умер. И еще в Стэнфорде он начал экспериментировать с облучением культур кишечной палочки, подозревая, что и у бактерий есть гены и принцип «один ген – один фермент» можно распространить и на них. Тем более, путь был понятен – через питание бактерий, все как и у плесени. Ведь сам Тейтем и показал, что бактериям нужны витамины. И при переезде в Йельский университет у него с собой уже были мутантные ауксотрофные (не способные синтезировать отдельные вещества) штаммы E.coli. А тут еще попросился в лабораторию почти мальчик с горящими глазами и гениальной головой. Тейтем отдал работу Джошуа Ледербергу и не пожалел: о блестящем доказательстве существования генов у бактерий и полового размножения у них мы писали в предыдущей статье.

В итоге половину премии 1958 года получил только Ледерберг, что, пожалуй, не совсем справедливо. Реально надо бы было отдать половину премии Тейтему, а по четверти – Бидлу и Ледербергу, но устав премии такого не позволяет. Да и что было делить трем великим ученым!

Увы, наш герой прожил меньше всех из этой незаурядной троицы: ему, несмотря на увлечение плаванием и коньками, было отпущено всего 65 лет: сверхактивное курение перечеркивает всю пользу от спорта. Эмфизема, сердце.

Биографию Тейтема, которую нужно было писать в обязательном порядке, как это делают для почившего члена Национальной академии наук США, написал его ученик и коллега по Нобелевской премии Джошуа Ледерберг.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.