CARL WOESE: TALAMBUHAY, TAXONOMY, IBA PANG MGA KONTRIBUSYON, GUMAGANA - ARTE - 2025

Si Carl Woese (1928-2012) ay isang kilalang Amerikanong microbiologist na ang rebolusyon ay nagbago ng pag-unawa sa mundo ng microbial, pati na rin ang paraan na nakikita natin ang mga ugnayan ng lahat ng buhay sa Earth.

Higit sa anumang iba pang mananaliksik, naitutok ni Carl Woese ang atensyong pang-agham sa buong mundo sa isang hindi nabago ngunit nangingibabaw na microbial mundo. Ang kanilang trabaho ay nagpapahintulot sa amin na malaman at suriin ang isang kaharian na umaabot nang higit sa mga pathogen bacteria.

Si Carl Richard Woese ay isang Amerikanong microbiologist na ang rebolusyon ay nagbago ng pag-unawa sa mundo ng microbial. Pinagmulan: Don Hamerman

Sa pamamagitan ng kanyang mga gawa, binuo ng Woese ang isang pag-unawa sa pagbuo ng buhay; Nakamit ito sa pamamagitan ng pagkakasunud-sunod ng mga gene ng mga nabubuhay na tao, sa gayon ipinapakita na ang kasaysayan ng ebolusyon ay maaaring masubaybayan pabalik sa isang karaniwang ninuno.

Bukod dito, sa pagsisiyasat na ito, natuklasan ni Woese ang pangatlong domain ng buhay na kilala bilang ang archaea.

Talambuhay

Ipinanganak si Carl Richard Woese noong 1928 sa Syracuse, New York. Nag-aral siya ng matematika at pisika sa Amherst College sa Massachusetts at nakakuha ng PhD. sa biophysics sa Yale University noong 1953.

Natanggap ni Woese ang kanyang pagsasanay mula sa nangungunang mga mananaliksik at Nobel laureates, tulad ng kanyang nagtuturo na nagtapos, ang biophysicist na si Ernest Pollard, na siya mismo ay isang mag-aaral ng nanalo ng Nobel Prize sa pisika na si James Chadwick.

Ang interes ng Woese sa pinagmulan ng genetic code at ribosom ay binuo habang nagtatrabaho bilang isang biophysicist sa General Electric Research Laboratory. Nang maglaon, noong 1964, inanyayahan siya ng American molekular na biologo na si Sol Spiegelman na sumali sa faculty ng University of Illinois, kung saan siya ay nanatili hanggang sa kanyang kamatayan (2012).

Ang panig ng Woese

Ayon sa kanyang mga malapit na kasamahan, si Woese ay lubos na nakatuon sa kanyang trabaho at naging responsable sa kanyang pananaliksik. Gayunpaman, maraming nagsasabi na ang microbiologist ay masaya habang ginagawa ang kanyang mga trabaho. Bukod dito, inilarawan siya ng kanyang mga kamag-aral bilang isang napakatalino, mapagkukunan, matapat, mapagbigay at mapagpakumbabang tao.

Mga parangal at pagkakaiba

Sa buong taon niyang pananaliksik ay nakatanggap siya ng maraming mga parangal at pagkakaiba, tulad ng MacArthur Fellowship. Naging miyembro din siya ng Pambansang Agham ng Agham ng Estados Unidos at Royal Society.

Noong 1992, natanggap ni Woese ang Leeuwenhoek Medalya mula sa Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences - itinuturing na pinakamataas na parangal sa microbiology - at noong 2002 siya ay iginawad sa Estados Unidos National Medal of Science.

Katulad nito, noong 2003 siya ay iginawad sa Crafoord Prize ng Royal Swedish Academy of Sciences in Biosciences, isang kahanay na gantimpala sa Nobel Prize.

Ang pagtukoy ng mga pagsulong sa agham para sa pangitain ni Woese

Noong 1970s, inuri ng biology ang mga nabubuhay na nilalang sa limang malalaking kaharian: halaman, hayop, fungi, prokaryotes (o bakterya), simpleng mga cell na walang panloob na istraktura, at eukaryotes na mayroong nucleus at iba pang mga sangkap sa kanilang mga cell. .

Gayunpaman, ang mga pagsulong sa molekular na biyolohiya ay pinapayagan ang Woese na mag-iba ng pagtingin sa mga pundasyon ng buhay sa Earth. Sa ganitong paraan, ipinakita niya na ang buhay sa bawat isa sa limang kaharian ay may parehong base, pati na rin ang parehong biochemistry at ang parehong genetic code.

Ang genetic code

Matapos matuklasan ang mga nucleic acid, Deoxyribonucleic Acid (DNA) at Ribonucleic Acid (RNA), napagpasyahan na ang genetic code ay nakaimbak sa dalawang macromolecules. Isang mahalagang katangian ng DNA at RNA ay ang mga ito ay binubuo ng mga pag-uulit ng mas maliit na mga molekula na kilala bilang mga nucleotides.

Salamat sa ito, posible na maitaguyod na ang malaking pagkakaiba-iba ng buhay ay dahil sa pagkakaiba-iba ng mga sangkap ng mga nucleotides ng dalawang molekulang ito.

Kaugnay nito, ang mga kontribusyon ni Woese sa kung paano maunawaan at matukoy ang istraktura ng RNA ay mahalaga. Matapos isagawa ang mga pagsisiyasat na ito, naging interesado lalo si Woese sa pag-aaral ng ebolusyon ng genetic code.

Molekular na taxonomy

Pinag-aralan ni Carl Woese ang isang partikular na hanay ng impormasyon ng genetic na natagpuan sa tinatawag na 16s mitochondrial RNA. Ang pagkakasunud-sunod ng genetic ng RNA na ito ay may katangi-tangi na lumilitaw ito sa mga genom ng lahat ng mga bagay na nabubuhay at lubos na inalagaan, na nangangahulugang ito ay dahan-dahang umusbong at maaaring magamit upang masubaybayan ang mga pagbabago sa ebolusyon sa loob ng mahabang panahon.

Upang pag-aralan ang RNA, ginamit ng Woese ang teknolohiyang pagkakasunud-sunod ng nucleic acid, na napakahusay pa rin noong mga 1970s. Inihambing niya ang ribosomal RNA (rRNA) na pagkakasunud-sunod ng iba't ibang mga organismo, lalo na ang bakterya at iba pang mga microorganism.

Nang maglaon, noong 1977, kasama ni George Fox, inilathala niya ang unang punong-siyentipiko na batay sa phylogenetic na puno ng buhay. Ito ay isang mapa na naghahayag ng malaking samahan ng buhay at ang kurso ng ebolusyon.

Ang tatlong mga domain

Ang modelo ng ebolusyon na ginamit bago ang gawain ni Woese ay nagpapahiwatig na ang mga buhay na bagay ay naiuri sa dalawang malaking grupo: prokaryotes at eukaryotes. Bukod dito, itinuro niya na ang mga prokaryote ay nagbigay ng higit na modernong mga eukaryote.

Gayunpaman, inayos ang Woese at inihambing ang mga rRNA genes ng iba't ibang mga bagay na nabubuhay at natagpuan na mas malaki ang pagkakaiba-iba sa pagkakasunud-sunod ng gene ng dalawang organismo, mas malaki ang kanilang pagkakaiba-iba ng ebolusyon.

Ang mga natuklasang ito ay nagpapahintulot sa kanya na imungkahi ang tatlong mga linya ng ebolusyon, na tinatawag na mga domain: Bakterya at Archaea (na kumakatawan sa mga selulang prokaryotic, iyon ay, nang walang isang nucleus), at Eukarya (mga eukaryotic cells, na may isang nucleus).

Ang mga archaeas ay kumakatawan sa mga prokaryotic cells, iyon ay, nang walang isang nucleus. Pinagmulan: Kaden 11a

Sa ganitong paraan, itinatag ni Woese na ang konsepto ng prokaryotes ay walang katwiran na phylogenetic at eukaryotes ay hindi nagmula sa bakterya, ngunit isang pangkat ng kapatid sa archaea.

Ang phylogenetic na puno ng buhay

Ang tatlong mga domain ay kinakatawan sa isang puno ng phylogenetic, kung saan ipinapakita ang mga pagkakaiba-iba ng ebolusyon. Sa punong ito, ang distansya sa pagitan ng dalawang species - iginuhit kasama ang mga linya na kumokonekta sa kanila - ay proporsyonal sa pagkakaiba sa kanilang rRNA.

Gayundin, ang mga malawak na pinaghiwalay sa puno ay mas malayong mga kamag-anak, at sa pamamagitan ng pagsasama ng isang malaking halaga ng data, posible na matantya ang mga ugnayan sa pagitan ng mga species at matukoy kung ang isang linya ay naiiba mula sa isa pa.

Iba pang mga kontribusyon

Ang gawa at natuklasan ng Woese ay may malaking epekto sa paraan ng pag-unawa sa pag-unlad ng microbial ecology ng lupa at ng katawan ng tao; kahit sa labas ng terrestrial na mga pangingibabaw.

Mga kontribusyon sa ekolohiya ng Daigdig

Ang mga mikrobyong ekosistema ay ang pundasyon ng biosphere ng Daigdig, at bago nabuo ang pagkakasunud-sunod na batay sa pagkakasunud-sunod na pagkilos ni Woese, walang makabuluhang paraan upang masuri ang mga ugnayan ng mga microbes na bumubuo sa likas na mundo.

Ang pagtuklas ni Woese ay nagpakita na ang lahat ng buhay sa Earth ay nagmula sa isang estado ng ninuno na umiiral ng 3.8 bilyon na taon na ang nakalilipas, kasama ang mga pangunahing elemento ng modernong cell na naitatag.

Sa ganitong paraan, ang disiplina ng microbial ecology ay hinihimok mula sa isang namamatay na estado sa isa sa mga pinaka-buhay na larangan ng biology na may mahalagang ramifications para sa gamot, tulad ng ipinakita ng Human Microbiome Project.

Human Microbiome Project

Ang Human Microbiome Project ay iminungkahi noong 2008 ng National Institute of Health (NIH) ng United States, na ang mga natuklasan ni Woese ay pangunahing batayan ng proyektong ito.

Ang pangunahing layunin ng mahusay na inisyatibo na ito ay upang makilala at makilala ang mga pamayanang microbial na naroroon sa katawan ng tao at maghanap para sa mga ugnayan sa pagitan ng mga dinamikong populasyon ng mikrobyo, kalusugan ng tao at mga sakit.

Exobiology

Sinusubukan ng Exobiology na gawing muli ang kasaysayan ng mga proseso at mga kaganapan na kasangkot sa pagbabago ng mga elemento ng biogeniko, mula sa kanilang pinagmulan sa nucleosynthesis hanggang sa kanilang pakikilahok sa ebolusyon ni Darwinian sa solar system.

Dahil dito, tinutukoy ng exobiology ang mga pangunahing aspeto ng biology sa pamamagitan ng isang pag-aaral ng buhay sa labas ng Earth. Ang isang pangkalahatang teorya pagkatapos ay bumangon para sa ebolusyon ng mga nabubuhay na sistema mula sa walang buhay na bagay.

Ang mga konsepto ng Woese ay isinama ng NASA sa programa ng exobiology at sa mga pilosopiya ng mga programa nito para sa mga misyon na inilunsad sa Mars upang maghanap ng mga palatandaan ng buhay noong 1975.

Pangunahing gawa

Ang kanyang pinakamahalagang gawa ay nakalista sa ibaba:

- Ebolusyon ng pagiging kumplikado ng macromolecular (1971), kung saan ipinakita ang isang pinag-isang modelo para sa ebolusyon ng pagiging kumplikado ng macromolecular.

- Ebolusyon ng bakterya (1987). Ang gawaing ito ay isang paglalarawan sa kasaysayan kung paano nagsisimula ang kaugnayan sa pagitan ng microbiology at ebolusyon na magbabago ng mga konsepto tungkol sa pinagmulan ng mga species sa Earth.

- Ang unibersal na ninuno (1998). Inilalarawan nito ang unibersal na ninuno bilang isang magkakaibang komunidad ng mga cell na nakaligtas at umuusbong bilang isang biological unit.

- Pagbibigay kahulugan sa pangkalahatang punong phylogenetic (2000). Ang gawaing ito ay tumutukoy kung paano ang unibersal na punong phylogenetic ay hindi lamang sumasaklaw sa lahat ng umiiral na buhay, ngunit ang ugat nito ay kumakatawan sa proseso ng ebolusyon bago ang paglitaw ng mga kasalukuyang uri ng cell.

- Sa ebolusyon ng mga cell (2002). Sa gawaing ito, ang Woese ay nagtatanghal ng isang teorya para sa ebolusyon ng organisasyon ng cell.

- Isang bagong biyolohiya para sa isang bagong siglo (2004). Ito ay isang pahayag tungkol sa pangangailangan ng pagbabago sa mga diskarte sa biology bilang ilaw ng mga bagong natuklasan ng buhay na mundo.

- Kolektibong ebolusyon at ang genetic code (2006). Nagtatanghal ng isang dynamic na teorya para sa ebolusyon ng genetic code.

Mga Sanggunian

1. Woese C, Fox GE. (1977). Ang istruktura ng phylogenetic ng prokaryotic domain: ang pangunahing kaharian. Nakuha noong Nobyembre 11 mula sa: ncbi.nlm.nih.gov
2. Woese C. (2004). Isang bagong biyolohiya para sa isang bagong siglo. Mga pagsusuri sa mikrobiolohiya at molekular na biology. Nakuha noong Nobyembre 12 mula sa: ncbi.nlm.nih.gov
3. Rummel J. (2014). Carl Woese, Dick Young, at ang mga ugat ng astrobiology. Nakuha noong Nobyembre 13 mula sa: ncbi.nlm.nih.gov
4. Goldenfeld, N., Pace, N. (2013). Carl R. Woese (1928-2012). Nakuha noong Nobyembre 13 mula sa: science.sciencemag.org
5. Human Microbiome Project, HMP. Nakuha noong Nobyembre 13 mula sa: hmpdacc.org.
6. Dick S, Strick J. (2004). Ang buhay na uniberso: NASA at ang pag-unlad ng astrobiology. Nakuha noong Nobyembre 12 mula sa: Google Scholar
7. Klein H. (1974). Mga awtomatikong eksperimento sa pagtuklas ng buhay para sa Viking misyon sa Mars. Nakuha noong Nobyembre 12 mula sa: nlm.nih.gov