Има велики хора, които се опитват да повлияят на света малко по малко, а има и малцина, които искат да променят света и успяват да го направят. Тази статия е посветена на някои известни биолози, които са допринесли значително за напредъка на съвременната биология. Списъкът не е изчерпателен, но представя няколко добре познати имена в областта.
Leroy Hood (1938- , системна биология)
Лерой Худ е американски биолог, работил във Вашингтонския университет и Калифорнийския технологичен институт. Худ е създал новаторски научни инструменти, които са позволили значителен напредък в биологичните и медицинските науки. Ранните открития на Худ включват разрешаването на дългогодишната загадка как имунната система на хората и всички гръбначни животни генерира голям набор от антитела, необходими за борба с различни патогени и чужди вещества. В статията си "Разнообразие на антителата" той посочва, че функционалното разнообразие на антителата се определя от разнообразието на аминокиселинната последователност, която го съпътства [1].
Худ се заема и с разработването на инструменти, като например първия автоматичен секвенатор на ДНК, който позволява по-бързото отчитане на гените. В "Интервю с Лерой Худ" на списание Future Science Journal той разказва за създаването на автоматичния ДНК секвенатор. По думите му това е истински крайъгълен камък, тъй като не само позволява завършването на HGP (Human Genome Project), но и предвещава днешната високопроизводителна геномика - ключов компонент на големите данни, от които се нуждае системната биология [2].
Christiane Nusslein-Volhard (1942- , биология на развитието)
Кристиане Нуслейн е германска биоложка, специалист по развитието, носителка на Нобелова награда за физиология или медицина за 1995 г. Тя е единствената жена от Германия, спечелила Нобелова награда за наука. Тя прекарва двадесети и двадесет и първи век в Европа, изследвайки как гените влияят върху ембрионалното развитие на мухите и рибите. През 70-те години на ХХ век тя съсредоточава изследванията си върху генетичната регулация на развитието при плодовата муха Drosophila melanogaster. Тя открива и първия морфоген - белтък, кодиран от гена bicoid при мухите. В "Градиент на белтъка бикоид в ембрионите на дрозофила" тя пише за гена бикоид. Тя казва, че при дрозофилите майчиният ген bicoid (bcd) регулира предното развитие и неговата m РНК се открива в предния връх на яйцеклетката и в ранния ембрион [3].
Нуслейн-Волхард изучава и генетичната регулация на ембрионалното развитие при зебрата, като разширява своите открития и утвърждава зебрата като моделен организъм за изследване на развитието на гръбначните животни.
J. Крейг Вентър (1946 г., човешка генетика)
J. Крейг Вентър е американски биотехнолог. Известен е с това, че сформира първия екип, който трансфектира клетка със синтетична хромозома, и ръководи първото секвениране на човешкия геном. Вентър е пионер в използването на автоматични генни секвенатори, а през 1990 г. изобретява "маркерите за изразена последователност (EST) - революционна нова техника за откриване и маркиране на гени. При този подход [4], използвайки автоматична машина за секвениране на ДНК, комплементарната ДНК се секвенира частично или се "маркира". Получените секвенции (ESTs) са достатъчно дълги, за да могат да се разграничат една от друга.
Освен това през 1995 г. Вентър идентифицира последователността на генома на Haemophilus influenza - бактерия, която причинява болки в ушите и менингит при хората, заедно с американския молекулярен генетик Хамилтън Смит от университета "Джонс Хопкинс". За пръв път беше декодирана цялата последователност на свободно живеещ организъм, а работата отне по-малко от година.
Роналд М. Евънс (1949- , молекулярна генетика)
Роналд М. Евънс е американски биолог, почетен учен на NOMIS за 2020 г. От 1978 г. е професор в Института за биологични изследвания "Салк", а от 1998 г. е титуляр на катедрата по молекулярна биология и биология на развитието "March of Dimes". Еванс прави няколко забележителни открития в областта на научните изследвания, включително откриването на ядрените хормонални рецептори (NRs) - "суперсемейство" от молекули, които реагират на различни стероидни и тиреоидни хормони, витамини А и D, както и на хранителни липиди и жлъчни киселини. Хормоните, от своя страна, влияят на генните мрежи в организма, които управляват физиологичните пътища от ембрионалното развитие до зрелостта, според единната хипотеза. Еванс е открил и няколко уникални пътя на рака и диабета, към които могат да бъдат насочени лекарства, активиращи тези рецептори. Пример за това откритие е даден в статията му, наречена: "Триптолид е насочен към супер-усилвателните мрежи в клетките на панкреаса и свързаните с рака фибробласти". В тази статия Еванс заявява, че протоонкогенът MYC е един от най-важните молекулярни играчи в няколко клетъчни сигнални пътища при много видове рак, включително рак на панкреаса [5].
Неотдавна той открива миметиците за физически упражнения - вид лекарства, които стимулират генните мрежи в мускулната тъкан. Той ясно обяснява това в статията си "Упражненията миметици: че миметиците на упражненията предлагат предимствата на фитнеса без тренировки, като действат директно върху гените, което води до възможни нови терапии за деца с дистрофия и възрастни с диабет тип 2 [6].
Джак У. Szostak (1952- , генетика)
Джак У. Шостак е канадски биолог, носител на Нобелова награда и професор по генетика в Харвардския медицински институт. Шостак има значителен принос в областта на генетиката. Негова е заслугата за първата в света изкуствена хромозома на дрожди. В статията "Конструиране на изкуствени хромозоми в дрожди" той обяснява накратко тази изкуствена хромозома в дрожди: В дрожди бяха създадени изкуствени хромозоми с дължина петдесет и пет килобази с клонирани гени, репликатори, центромери и теломери. В тези молекули могат да се открият много от характеристиките на естествените хромозоми на дрождите [7]. Този пробив помогна на учените да картографират местоположението на гените при бозайниците и да разработят техники за манипулиране на гените.
Освен това в началото на 90-те години лабораторията му се насочва към изучаване на РНК ензими. Той създава техниката за ин витро еволюция на РНК, която позволява идентифицирането на РНК с желани функции чрез поредица от цикли на селекция, амплификация и мутация. Освен това той изолира първия апатим.
Понастоящем лабораторията му се занимава с разбирането на произхода на живота на Земята, както и със създаването на изкуствен клетъчен живот в лабораторни условия. Те са изследвали процесите, чрез които РНК шаблоните може да са се репликирали на ранната Земя преди появата на ензимните катализатори. Основно са разглеждали активираните с имидазол рибонуклеотиди (фосфоримидазолиди) като мономери, способни да удължават нова РНК верига.
Сидни Бренър (1952-2010 г., биология и генетика)
Сидни Бренър е Нобелов лауреат, чиито изследвания върху кръглия червей Caenorhabditis elegans водят до важни открития в областта на генетиката и биологията на развитието. Бренър открива как клетките използват ДНК, за да генерират протеините, които правят живота възможен. Той открива, че три базови последователности на ДНК кодират аминокиселините, които изграждат протеините. Провежда също така изследвания върху ролята на гените при определянето на сложните структури, наблюдавани при висшите организми. В "Генетиката на Caenorhabditis Elegans" Бренър изрично посочва, че много от молекулярните пътища, участващи в генната експресия при прокариотните микроорганизми, вече са открити в еукариотните клетки, макар и в малко променен вид. Освен това той заявява, че и при двата вида същества генетичният код е универсален и методът на синтез на белтъци е почти еднакъв, а за разлика от тях съществуват значителни различия в организацията на генетичния материал [8].
Бренър прави още едно голямо откритие в биологията, като открива и разработва прозрачния червей C.elegans като отличен животински модел; днес червеят се използва в лабораториите по целия свят. Както споменава Хайди Тисенбаум в списанието си "Използване на c.elegans за изследване на стареенето", c.elegans е безценно животно за изследване на стареенето, а изследванията на Бренър върху елеганс са довели до идентифицирането на стотици гени и режими, които модулират продължителността на живота" [9]. В заключение, ранната му работа върху C.elegans и последвалите изследвания довеждат до това той и двама негови колеги да получат Нобелова награда за физиология или медицина през 2002 г.
Едуард О. Уилсън (1929-2021 г., биология - миркология)
Едуард О. Уилсън е американски биолог, естествоизпитател и писател. Неговият опит е в областта на мирмекологията или изучаването на мравките, за което е наричан Човекът мравка и е водещ световен експерт. Уилсън е наричан "баща на социобиологията" и "баща на биоразнообразието" [10], заради екологичния си активизъм, както и заради светско-хуманистичните и деистичните си теологични и етични идеи. Той провежда задълбочено изследване на поведението на мравките и мравките, което завършва с енциклопедичния труд "Мравките". Той се застъпва за социобиологично обяснение на цялото социално поведение въз основа на поведението на социалните насекоми, тъй като голяма част от саможертвеното поведение на отделните мравки може да се обясни въз основа на генетичните им интереси за оцеляване на техните сестри, (с които споделят 75 % от гените си).
Освен това Уилсън разглежда стратегиите за обединяване на науките и как те биха могли да свържат науките и хуманитарните науки в книгата си от 1998 г. Consilience: Единството на знанието. Според него знанието е едно и също нещо, а не е разделено между науката и хуманитарното изследване [11]. Терминът "консилиум" е използван от Уилсън, за да характеризира синтеза на знания от няколко специализирани дисциплини на човешката дейност. Той характеризира човешката природа като съвкупност от епигенетични правила или генетични модели на умственото развитие. Културата и ритуалите, твърди той, са артефакти на човешката природа, а не нейни компоненти. И накрая, според него, макар изкуството да не е присъщо на човешката природа, нашата оценка за него е такава.
В продължение на векове биолозите са направили много открития от голямо значение за областта и обществото, като са държали очите си твърдо насочени към наградата. Сега, с помощта на виртуалната реалност, учените ще могат да изследват предмета си по нови и вълнуващи начини, които досега са били немислими. VR Lab Academy предоставя на своите потребители необходимите инструменти за отглеждане на устойчив източник на общи знания. Достъпът до Вселената вече не е ограничен само до големите градове и техните околности, все повече хора ще могат да разширяват знанията си с още по-голяма скорост. С разширяването на знанията се появяват и нови области на приложение, които досега са били непознати. Ако стимулирането на учените да изследват и да се опитват да откриват е в състояние да извади наяве блестящите умове, то това определено ще повлияе дълбоко на бъдещето. VRLab Academy ще продължи да подкрепя поколение от хора, които решават проблеми и имат творчески ум.
Разгледайте всички експерименти в VRLab Academy и увеличете възможностите си за преподаване с нас.
Препратки
[1] Leroy Hood & George Smith, "Antibody Diversity", 2000 г.
[2] Future Science Journal "Interview with Leroy Hood", 2013 г.
[3] Christiane Nussler Volhar & Wolfgang Driever, "A Gradient of bicoid Protein in Drosophila Embryos" ("Градиент на бикоидния протеин в ембрионите на дрозофила"), 1998 г.
[4] Micheal Lemanick, "J.Craig Venter: Вентър: Gene Mapper", 2000 г.
[5] Ronald M. Evans & Pawan Noel & Haiyong Han, "Triptolide targets super-enhancer networks in pancreatic cancer cells and cancer-associated fibroblasts" (Триптолид е насочен към супер-енхансери в клетки на рак на панкреаса и фибробласти, свързани с рака), 2019 г.
[6] Ronald M. Evans & Weiwei Fan, "Exercise Mimetics: Влияние върху здравето и ефективността", 2017 г.
[7] Jack W. Szostak, "Construction of artificial chromosomes in yeast" ("Изграждане на изкуствени хромозоми в дрожди"), 1983 г.
[8] Sydney Brenner, "The Genetics of Caenorhabditis Elegans" (Генетика на Caenorhabditis Elegans) , 1983 г.
[9] Heidi Tissenbaum, "Using c.elegans for aging research" ("Използване на c.elegans за изследване на стареенето"), 2014 г.
[10] Майкъл Бекер, "MSU представя президентски медал на известния учен Едуард О. Уилсън", 2009 г.
[11] Чарлз Гилеспи, "Съгласието на Е. О. Уилсън: Усилието на Усилието на Ейсън: "A Noble, Unifying Vision, Grandly Expressed" ("Благородна, обединяваща визия, изразена в голяма степен"), 1998 г.