Emile Zuckerkandl - Emile Zuckerkandl

Émile Zuckerkandl
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Nascermos ( 04/07/1922 )4 de julho de 1922
Morreu 9 de novembro de 2013 (09/11/2013)(91 anos)
Conhecido por Relógio molecular
Carreira científica
Campos Biologia molecular

Émile Zuckerkandl (4 de julho de 1922 - 9 de novembro de 2013) foi uma bióloga francesa nascida na Áustria e considerada uma das fundadoras do campo da evolução molecular . Ele é mais conhecido por apresentar, com Linus Pauling , o conceito de " relógio molecular ", que possibilitou a teoria neutra da evolução molecular .

Vida e trabalho

Zuckerkandl foi criado em Viena , Áustria , em uma família de intelectuais, mas sua família se mudou em 1938 para Paris, e mais tarde para Argel, para escapar da política racial da Alemanha nazista em relação aos judeus . No final da Segunda Guerra Mundial , ele passou um ano na Universidade de Paris ( Sorbonne ), depois foi para os Estados Unidos para estudar fisiologia - obtendo um mestrado em 1947 na Universidade de Illinois , com C. Ladd Prosser - então voltou para a Sorbonne para concluir um doutorado. em biologia. Zuckerkandl desenvolveu um grande interesse em problemas moleculares; suas primeiras pesquisas em um laboratório de biologia marinha em Roscoff enfatizaram os papéis das oxidases de cobre e da hemocianina nos ciclos de muda dos caranguejos. Em 1957, Zuckerkandl conheceu o renomado químico Linus Pauling , que estava se interessando por doenças moleculares e evolução molecular como resultado de seu ativismo em tópicos relacionados à energia nuclear. Eles conseguiram uma bolsa de pós-doutorado e Zuckerkandl (agora com sua esposa Jane) voltou aos Estados Unidos para trabalhar com Pauling no Instituto de Tecnologia da Califórnia no início de 1959. Ele era ateu.

Linus Pauling e a hipótese do relógio molecular

O primeiro projeto de Zuckerkandl com Pauling (trabalhando com o estudante Richard T. Jones) foi a aplicação de novas técnicas de identificação de proteínas - uma combinação de cromatografia em papel e eletroforese que produziu um padrão bidimensional - à hemoglobina . Os fragmentos de peptídeos de amostras de hemoglobina de espécies diferentes, parcialmente separados por enzimas digestivas , produziriam padrões únicos que poderiam ser usados ​​para estimar diferenças na estrutura da proteína. Zuckerkandl, Jones e Pauling publicaram uma comparação dos padrões de identificação de hemoglobina de várias espécies em 1960, observando que o grau de dissimilaridade dos padrões de proteína correspondia aproximadamente à distância filogenética entre as espécies de origem. No entanto, o método não conduzia a comparações quantitativas, então Zuckerkandl começou a trabalhar na determinação da sequência real do peptídeo das cadeias α e β da hemoglobina humana e de gorila .

Em 1962, Pauling e Zuckerkandl publicaram seu primeiro artigo usando o conceito de relógio molecular (embora ainda não com esse nome). Como uma série de artigos colaborativos subsequentes, não foi revisado por pares - foi um artigo convidado em homenagem a Albert Szent-Györgyi - e eles intencionalmente aproveitaram a oportunidade para "dizer algo ultrajante". O artigo usou o número de diferenças nas cadeias α e β da hemoglobina para inferir o tempo desde o último ancestral comum para várias espécies, calibrado com base em evidências paleontológicas para humanos e cavalos. Embora o artigo não fornecesse nenhuma explicação de por que as diferenças de aminoácidos em uma proteína deveriam se acumular a uma taxa uniforme (a suposição essencial do relógio molecular), ele mostrou que os resultados eram bastante consistentes com os dos paleontólogos.

Durante os anos seguintes, Zuckerkandl trabalhou para refinar o relógio molecular. Em 1963, ele e Pauling inventaram o termo " semantides " para sequências biológicas - DNA, RNA e polipeptídeos - que têm informações evolutivas e argumentaram que tais sequências poderiam ser a base para a construção de filogenias moleculares, sugerindo que o método do "relógio molecular" poderia ser útil para outras semantides além das proteínas. A primeira publicação de Emanuel Margoliash de dados de sequência para o citocromo c permitiu a comparação das taxas de evolução molecular para diferentes proteínas (o citocromo c parecia evoluir mais rápido do que a hemoglobina), que Zuckerkandl discutiu em uma conferência de 1964 em Bruges . Zuckerkandl também ajustou a matemática do "relógio" para explicar a observação de que algumas posições em uma sequência de aminoácidos eram mais estáveis ​​do que outras, e a probabilidade de múltiplas substituições na mesma posição. Em setembro de 1964, ele participou do importante simpósio Evolving Genes and Proteins , onde ele e Pauling apresentaram seu artigo mais influente ("Evolutionary Divergence and Convergence in Proteins", publicado nos anais da conferência no ano seguinte). O artigo, principalmente o trabalho de Zuckerkandl, chamou de "relógio evolucionário" e apresentou uma derivação de sua forma matemática básica. Embora Zuckerkandl e Pauling considerassem o relógio compatível com a seleção natural , mais tarde ele se tornaria a base da teoria neutra da evolução molecular , na qual a deriva genética, e não a seleção, é a força motriz da evolução no nível molecular.

Depois trabalho

Em 1965, Zuckerkandl voltou para a França para dirigir em Montpellier, o "Centre de Recherche de Biochimie Macromoléculaire" do Centre National de Recherche Scientifique . Em 1971, ele se tornou o editor fundador do Journal of Molecular Evolution e, no final dos anos 1970, tornou-se presidente do Linus Pauling Institute (então em 1992 de seu sucessor, o Institute of Molecular Medical Sciences). Seu trabalho recente inclui críticas ao construcionismo social e ao design inteligente .

Referências