Matthew Meselson - Matthew Meselson

Matthew Meselson
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Nació
Matthew Stanley Meselson

( 24 de mayo de 1930 )24 de mayo de 1930 (91 años)
Denver , Colorado, Estados Unidos
Nacionalidad americano
alma mater Universidad de Chicago (Ph.B., 1951)
Instituto de Tecnología de California (Ph.D., 1957)
Conocido por
Premios Beca Guggenheim, premio MacArthur Fellows Program Genius Award, Genetics Society of America - Medalla Thomas Hunt Morgan por contribuciones de por vida, premio Lasker por logros especiales en ciencias médicas
Carrera científica
Los campos
Instituciones
Tesis I. Sedimentación en equilibrio de macromoléculas en gradientes de densidad con aplicación al estudio del ácido desoxirribonucleico. II. La estructura cristalina de N, N-dimetil malonamida  (1957)
Asesor de doctorado Linus Pauling
Estudiantes notables Mark Ptashne , Susan Lindquist , Richard I. Morimoto , Sidney Altman , Nancy Kleckner , Steven Henikoff

Matthew Stanley Meselson (nacido el 24 de mayo de 1930) es un genetista y biólogo molecular actualmente en la Universidad de Harvard , conocido por su demostración, con Franklin Stahl , de la replicación del ADN semiconservador . Después de completar su doctorado con Linus Pauling en el Instituto de Tecnología de California , Meselson se convirtió en profesor en la Universidad de Harvard en 1960, donde ha permanecido, hoy, como profesor de Ciencias Naturales Thomas Dudley Cabot.

En el famoso experimento Meselson-Stahl de 1958, él y Frank Stahl demostraron mediante el etiquetado de isótopos de nitrógeno que el ADN se replica de forma semiconservativa. Además, Meselson, François Jacob y Sydney Brenner descubrieron la existencia de ARN mensajero en 1961. Meselson ha investigado la reparación del ADN en las células y cómo las células reconocen y destruyen el ADN extraño y, con Werner Arber , fue responsable del descubrimiento de las enzimas de restricción. .

Desde 1963 se ha interesado por la defensa química y biológica y el control de armas, se ha desempeñado como consultor en este tema en diversas agencias gubernamentales. Meselson trabajó con Henry Kissinger bajo la administración de Nixon para convencer al presidente Richard Nixon de que renunciara a las armas biológicas, suspendiera la producción de armas químicas y apoyara un tratado internacional que prohíbe la adquisición de agentes biológicos con fines hostiles, que en 1972 se conoció como la Convención de Armas Biológicas .

Meselson ha recibido el Premio en Biología Molecular de la Academia Nacional de Ciencias , el Premio al Servicio Público de la Federación de Científicos Americanos , el Premio Presidencial de la Academia de Ciencias de Nueva York , la Medalla Thomas Hunt Morgan 1995 de la Sociedad de Genética de América, así como el Premio Lasker por Logros Especiales en Ciencias Médicas. Su laboratorio en Harvard investiga actualmente la naturaleza biológica y evolutiva de la reproducción sexual, la recombinación genética y el envejecimiento. Muchos de sus alumnos anteriores son biólogos notables, incluido el premio Nobel Sidney Altman , así como Mark Ptashne , Susan Lindquist , Stephen F. Heinemann y Richard I. Morimoto .

Temprana edad y educación

Meselson nació en Denver, Colorado, el 24 de mayo de 1930 y asistió a la escuela primaria y secundaria en Los Ángeles, California. Cuando era un niño, se interesó por la química y la física, y realizó muchos experimentos en ciencias naturales en casa. Durante la Segunda Guerra Mundial , Meselson asistió a la escuela de verano durante las vacaciones de verano y recibió suficientes créditos de secundaria para graduarse con un año y medio de anticipación. Cuando intentó obtener su diploma del registrador en su escuela secundaria, sin embargo, se le informó que para recibir su diploma de escuela secundaria, necesitaba tres años completos de educación física, que le faltaba. Después de buscar opciones, se matriculó en la Universidad de Chicago a la edad de 16 años en 1946 con la intención de estudiar Química, ya que no requería un diploma de escuela secundaria para asistir.

Educación más alta

En la Universidad de Chicago , Meselson estudió artes liberales, incluida la historia y los clásicos, como estudiante de 1946 a 1949, después de darse cuenta al llegar que la Universidad había abolido las licenciaturas en campos especializados como la química y la física. Después de completar sus estudios, Meselson pasó medio año viajando por Europa. donde pasa la mayor parte de su tiempo leyendo y haciendo amigos. La devastación de la guerra todavía era evidente en Europa en 1949, al igual que las tensiones iniciales de la Guerra Fría . Al año siguiente, Meselson regresó a Caltech para comenzar los estudios de primer año nuevamente, pero no le gustó el enfoque pedagógico en la mayoría de los cursos que tomó. Sin embargo, se inscribió en el curso de química de primer año de Linus Pauling , que le encantó, y el mismo año trabajó en un proyecto para Pauling sobre la estructura de la hemoglobina .

Posteriormente, Meselson regresó a la Universidad de Chicago durante un año para inscribirse en cursos de química, física y matemáticas, aunque no recibió otro título. Al año siguiente, fue aceptado en un programa de posgrado en física en la Universidad de California en Berkeley, donde permaneció durante un año. En el verano de 1953, Meselson estaba en una fiesta en la piscina de la casa de Pauling en Sierra Madre (era amigo del hijo de Pauling, Peter y de su hija Linda), y Pauling le preguntó qué pensaba hacer el año siguiente. Al escuchar a Meselson responder que tenía la intención de regresar a la Universidad de Chicago , Pauling inmediatamente le pidió que fuera a Caltech para comenzar estudios de posgrado con él, a lo que Meselson estuvo de acuerdo. Como estudiante graduado de Linus Pauling en la química en el Instituto de Tecnología de California (1953-1957), tesis doctoral de Meselson estaba en centrifugación en gradiente de densidad de equilibrio y en la cristalografía de rayos x . Fue profesor asistente de química física y luego investigador principal en Caltech hasta que se unió a la facultad de Harvard en 1960.

Investigar

En 1957, Meselson y Franklin Stahl (como parte del grupo de fagos ) demostraron que el ADN se replica de forma semiconservadora. Para probar hipótesis sobre cómo se replica el ADN, Meselson y Stahl, junto con Jerome Vinograd , inventaron un método que separa las macromoléculas según su densidad de flotación. El método, centrifugación en gradiente de densidad en equilibrio, fue lo suficientemente sensible como para que Meselson y Stahl pudieran separar el ADN que contenía el isótopo pesado de nitrógeno, 15 N, del ADN hecho del isótopo más ligero, 14 N. En su experimento clásico, descrito y analizado en un libro del historiador de la ciencia Frederic L. Holmes, cultivaron la bacteria Escherichia coli durante muchas generaciones en un medio que contenía 15 N como única fuente de nitrógeno y luego cambiaron la bacteria a un medio de crecimiento que contenía 14 N en su lugar. Extrajeron ADN de bacterias antes de cambiar y, a intervalos, durante varias generaciones a partir de entonces. Después de una generación de crecimiento, se observó que todo el ADN tenía una densidad a medio camino entre la del ADN 15 N y el ADN 14 N. En generaciones sucesivas, la fracción de ADN que era "medio pesada" se redujo en un factor de ½, ya que la cantidad total de ADN se duplicó. Cuando el ADN semipesado se hizo monocatenario mediante calentamiento, se separó en dos especies de densidad, una pesada (que contiene solo 15 N) y una ligera (que contiene solo 14 N). El experimento implicó que, tras la replicación, las dos hebras complementarias del ADN bacteriano se separan, y que cada una de las hebras sencillas dirige la síntesis de una nueva hebra complementaria, resultado que verificó la sugerencia de replicación del ADN presentada cinco años antes por James Watson y Francis Crick y prestaron un importante apoyo temprano para el modelo Watson-Crick de la molécula de ADN.

En colaboración con Jean Weigle , Meselson aplicó el método del gradiente de densidad a los estudios de recombinación genética en el bacteriófago Lambda. La cuestión era si esa recombinación implicaba la rotura de las moléculas de ADN recombinantes o la síntesis cooperativa de nuevas moléculas. La pregunta podría responderse examinando las partículas de fagos derivadas de la coinfección de bacterias con fagos Lambda marcados genéticamente que se marcaron con isótopos pesados ​​( 13 C y 15 N). El método del gradiente de densidad permitió que los fagos de la progenie individuales se caracterizaran por su herencia del ADN parental y de los creadores genéticos parentales. Posteriormente se descubrió que la demostración inicial de Meselson de la recombinación independiente de la replicación asociada a la rotura reflejaba la actividad de un sistema especial que puede recombinar el ADN Lambda en un solo lugar, normalmente utilizado por el fago para insertarse en el cromosoma de una célula huésped. Posteriormente, las variaciones del experimento de Franklin Stahl revelaron dependencias recíprocas entre la replicación del ADN y la mayoría de las recombinaciones genéticas. Con Charles Radding, Meselson desarrolló un modelo de recombinación entre dúplex de ADN que guió la investigación en el campo durante la década de 1973 a 1983.

En 1961, Sydney Brenner , François Jacob y Meselson utilizaron el método del gradiente de densidad para demostrar la existencia de ARN mensajero. En un trabajo posterior, Meselson y sus estudiantes demostraron la base enzimática de la restricción dirigida por el huésped, un proceso mediante el cual las células reconocen y destruyen el ADN extraño y luego predijeron y demostraron la reparación de errores de emparejamiento dirigida por metilo, un proceso que permite a las células corregir errores en la replicación del ADN. . La investigación actual de Meselson tiene como objetivo comprender las ventajas de la reproducción sexual en la evolución. Meselson y sus colegas han demostrado recientemente que los rotíferos bdelloides, de hecho, participan en la reproducción sexual mediante la meiosis de un tipo atípico.

Efecto meselson

Cuando dos alelos , o copias de un gen, dentro de un individuo diploide asexual evolucionan independientemente el uno del otro, se vuelven cada vez más diferentes con el tiempo. Este fenómeno de divergencia alélica fue descrito por primera vez por William Birky , pero se conoce más comúnmente como el efecto Meselson. En los organismos sexuales, los procesos de recombinación y surtido independiente permiten que ambos alelos dentro de un individuo desciendan de un alelo ancestral único reciente. Sin recombinación o surtido independiente, los alelos no pueden descender de un alelo ancestral reciente. En cambio, los alelos comparten un último ancestro alélico común en el momento o justo antes de la pérdida de la recombinación meiótica. Un ejemplo sorprendente de este efecto se describió en los rotíferos bdelloides , en los que los dos alelos del gen lea han divergido en dos genes diferentes que trabajan juntos para preservar el organismo durante los períodos de deshidratación . El efecto Meselson debería hacer que las copias completas del genoma de un organismo divergieran entre sí, reduciendo efectivamente todos los organismos antiguamente asexuales a un estado haploide , en un proceso similar a la diploidización que sigue a la duplicación del genoma completo .

Sin embargo, la conversión de genes , una forma de recombinación común en organismos asexuales, puede evitar que el efecto Meselson ocurra en organismos asexuales jóvenes y puede limitar el efecto en rotíferos Bdelloides. Además, varios ejemplos putativos del efecto Meselson siguen siendo controvertidos porque otros procesos biológicos, como la hibridación, pueden imitar el efecto Meselson.

Defensa y desarme de armas químicas y biológicas

En 1963, Meselson se desempeñó como consultor residente en la Agencia de Control de Armas y Desarme de los Estados Unidos , donde se interesó por los programas y políticas de armas químicas y biológicas. Desde entonces, ha estado involucrado en asuntos de desarme y defensa de armas químicas y biológicas como consultor de varias agencias gubernamentales de Estados Unidos y a través del Programa Harvard Sussex , una organización de investigación académica con sede en Harvard y en la Universidad de Sussex en el Reino Unido de la cual él y Julian Perry Robinson en el Reino Unido son codirectores.

Concluyendo que las armas biológicas no tenían ningún propósito militar sustancial para los Estados Unidos y que su proliferación representaría una seria amenaza y que, en los años venideros, la explotación de la biología avanzada con fines hostiles sería enemiga de la sociedad en general, trabajó para persuadir a los miembros de la Poder Ejecutivo, el Congreso y el público que Estados Unidos no tenía necesidad de tales armas y que sería beneficioso renunciar a ellas y trabajar por la prohibición mundial. Después que el presidente Richard Nixon en 1969 canceló el programa ofensiva estadounidense BW y aprobó una propuesta del Reino Unido para una prohibición internacional, Meselson estaba entre los que defendió con éxito los acuerdos internacionales para prohibir las armas químicas y biológicas a continuación, lo que lleva a la Convención sobre Armas Biológicas de 1972 y la Química Convención sobre Armas de 1993.

Meselson y sus colegas han llevado a cabo tres investigaciones in situ con implicaciones para el control de armas químicas y biológicas. Durante agosto y septiembre de 1970, en nombre de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia, Meselson dirigió un equipo en la República de Vietnam en un estudio piloto de los efectos ecológicos y en la salud del uso militar de herbicidas. Al regresar a Harvard, él y Robert Baughman desarrollaron un método avanzado de espectrometría de masas para el análisis de la dioxina, un contaminante herbicida tóxico, y lo aplicaron a muestras ambientales y biomédicas de Vietnam y Estados Unidos. En diciembre de 1970, el presidente Richard Nixon ordenó una eliminación "rápida pero ordenada" de las operaciones de herbicidas en Vietnam.

Durante la década de 1980, Meselson investigó las acusaciones de que la " lluvia amarilla " era un arma tóxica soviética que se utilizaba contra las tribus hmong en Laos. Citando la apariencia física y el alto contenido de polen de las muestras del presunto agente; la semejanza de los supuestos ataques con lluvias de heces de enjambres de abejas que él y el entomólogo Thomas Seeley documentaron durante un estudio de campo en 1983 en Tailandia; la incapacidad de los laboratorios gubernamentales de Estados Unidos y Reino Unido para corroborar los informes iniciales de la presencia de micotoxinas tricoteceno en muestras del presunto agente y en muestras biomédicas de presuntas víctimas; la falta de pruebas de apoyo de extensas entrevistas con desertores y prisioneros militares vietnamitas; y otras consideraciones, Meselson y sus colegas argumentaron que las acusaciones estaban equivocadas.

En abril de 1980, Meselson se desempeñó como consultor residente de la CIA investigando un brote importante de ántrax entre personas en la ciudad soviética de Sverdlovsk. Concluyó que, sobre la base de las pruebas disponibles, la explicación oficial soviética de que el brote fue causado por el consumo de carne de ganado infectado era plausible, pero que debería haber una investigación in situ independiente. Después del colapso de la Unión Soviética, se le permitió traer un equipo a Sverdlovsk en 1992 y nuevamente en 1993. Sus informes mostraron de manera concluyente que la explicación oficial soviética estaba equivocada y que el brote fue causado por la liberación de un aerosol de ántrax en un instalación biológica militar en la ciudad.

Meselson es miembro de la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU., La Academia Estadounidense de Artes y Ciencias, la Sociedad Filosófica Estadounidense, la Académie des Sciences (París), la Royal Society (Londres) y la Academia Rusa de Ciencias y ha recibido numerosos premios. y honores en el campo de la ciencia y en los asuntos públicos. Ha sido miembro del Consejo de la Academia Nacional de Ciencias, el Consejo de la Institución Smithsonian, la Junta Asesora de Control de Armas y No Proliferación del Secretario de Estado de los EE. UU. Y el Comité de Seguridad Internacional y Control de Armas de la Academia Nacional de EE. UU. Ciencias Fue presidente de la Federación de Científicos Estadounidenses y actualmente es codirector del Programa de Harvard Sussex sobre armas químicas y biológicas y miembro de la junta directiva del Centro Belfer para la ciencia y los asuntos internacionales en el John F. Kennedy. Escuela de Gobierno de la Universidad de Harvard.

Premios seleccionados

Doctorados honoris causa

  • 1966 Universidad de Oakland
  • 1971 Universidad de Columbia
  • 1975 Universidad de Chicago
  • 1987 Universidad de Yale
  • 1988 Universidad de Princeton
  • 2003 Universidad Northwestern
  • 2013 Universidad McGill
  • 2017 Universidad Rockefeller

Vida personal

Se casó tres veces, primero con Katherine Kaynis, luego con Sarah Page, con quien tuvo dos hijas, Amy y Zoe. Su tercer matrimonio fue con Jeanne Guillemin , con quien comparte dos hijastros.

Referencias

enlaces externos