Эдуард Лаури Тейтем

Биография

Американский генетик и биохимик Эдуард Лаури Тейтем родился в Баулдере (штат Колорадо) и был старшим из трех детей Артура Лаури Тейтема, врача и фармаколога Висконсинского университета, и Мейбел (Уэбб) Тейтем, одной из первых женщин, окончившей университет Колорадо. Эдуард получил начальное образование в экспериментальной школе Чикагского университета. В течение двух лет он обучался в университете, а затем перешел в университет Висконсина, где в 1931 г. ему было присвоено звание бакалавра, а в 1932 г. – магистра естественных наук. В 1934 г., защитив диссертацию, посвященную особенностям питания и клеточной биохимии бактерий, Т. получил звание доктора философии.

В 1935 роду он работал исследователем по биохимии в Висконсине, а в 1936 г. ему была вручена стипендия главного отдела народного образования на один год обучения в Утрехтском университете в Нидерландах.

После возвращения в США в 1937 г. Т. работает в качестве ассистента-исследователя в отделе био

логических наук Станфордского университета (штат Калифорния), где через 4 года становится ассистентом профессора. Его ранние исследования в Станфорде касались изучения особенностей питания и клеточной биохимии микроорганизмов. Он показал, что для роста Neurospora cracca, розовой плесени, образующейс

я на хлебе, необходим биотин, витамин группы В. Им также были описаны особенности питания плодовой мушки, Drosophila, которая обычно используется для генетических исследований, и идентифицирован кинуренин, вещество, влияющее на цвет ее глаз. В начале 40-х гг. Т. сотрудничал с генетиком Джорджем У. Б

идлом, профессором Станфорда, для выяснения химических процессов, участвующих в генетических механизмах Neurospora.

Начало генетики было положено в 1866 г., когда Грегор Мендель, австрийский естествоиспытатель, живший в Чехословакии, опубликовал свою теорию законов наследственности, основанную на

анализе результатов по гибридизации сортов гороха. Мендель выдвинул предположение, что «элементы», в настоящее время называемые генами, управляют наследованием физических признаков и проявляются через эти признаки. Исследования Менделя показали, что некоторые гены являются доминантными, а другие –

рецессивными. Доминантный ген может проявляться, если его несет только одна хромосома из пары, рецессивный ген проявляется только при его расположении в обеих хромосомах пары.

Законы Менделя о наследственности, неизвестные до начала XX в., были повторно открыты новым поколением генетиков. Было ус

тановлено, что гены располагаются в хромосомах, носителях генетического материала в ядрах растительных и животных клеток. Гены, представляющие собой молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), несут генетический код, который направляет и контролирует биохимические процессы в клетке. В течение пер

вых трех десятилетий XX в. генетики сконцентрировали свое внимание на скрещивании растений (например, получении гибридов кукурузы и пшеницы) и изучении нормального или аномального состояния хромосом.

В 1926 г. Герман Д. Мюллер показал, что рентгеновские лучи вызывают мутации в генетическом матери

але плодовой мушки, которые выражаются в аномалиях и изменениях физических свойств. За 25 лет до этого английский врач и биохимик Арчибалд Гаррод обнаружил, что дефицит ферментов некоторых его больных является врожденным. Исследования Гаррода вызвали вопрос о том, управляют ли специфические гены син

тезом специфических ферментов; именно этот вопрос занимал Т. и Бидла, когда они приступили к исследованиям в 1941 г.

Ученые выбрали для своих опытов Neurospora, т. к. ее быстрый рост и активное размножение позволяли исследовать за короткое время несколько поколений. Кроме того, ее размножение мог

ло осуществляться двумя путями: бесполым (за счет спор, образуемых отдельной особью) и половым путем (соединением двух особей). Генетика Neurospora была частично описана другими исследователями, а Т. уже изучил особенности ее питания.

В начале своих исследований Т. и Бидл верно предположили, что,

для того «чтобы иметь возможность открыть, как функционируют гены, следует некоторые из них сделать дефектными». Еще со времени работы Мюллера было известно, что, несмотря на то что гены подвержены спонтанным мутациям, скорость мутации генетического материала можно увеличить приблизительно в 100 ра

з, подвергая его рентгеновскому облучению. Поэтому Т. и Бидл выращивали колонии Neurospora в культурной среде, которая содержит только питательные вещества, необходимые для ее роста, а затем облучили колонии рентгеновскими лучами. После облучения некоторые колонии размножались нормально, другие – по

гибали; часть же начинала расти, но не могла размножаться в минимальной культурной среде.

Именно на этой третьей группе колоний Т. и Бидл сосредоточили свое внимание. Они пересадили клетки колоний на тысячу различных культуральных сред, каждая из которых содержала определенное вещество, которое н

ормальная Neurospora способна синтезировать. На 199-й среде, к которой был добавлен витамин В6, облученные организмы росли нормально, что предположительно свидетельствовало о мутации под влиянием радиации гена, ответственного за синтез витамина В6. Чтобы выяснить, является ли в действительности этот

дефект генетическим, исследователи соединили штамм плесени, дефектный по витамину В6, с нормальным штаммом и обнаружили, что этот дефект был врожденным и определялся рецессивным геном, по Менделю, что явилось доказательством контроля специфических генов за синтезом специфических клеточных веществ.

Пенициллин, открытый в 1928 г. Александером Флемингом, синтезируется грибом, и лабораторные методы, разрабатываемые Т., позволили увеличить фармацевтическое производство этого антибиотика в годы второй мировой войны, когда он был особенно необходим. В течение 1944 г. Т. как гражданское лицо служи

л в Американской службе по научным исследованиям и развитию.

К концу войны Т. получил должность профессора ботаники, а в 1946 г. стал профессором микробиологии Йельского университета. Здесь он работал совместно с Джошуа Ледербергом, молодым студентом-медиком Колумбийского университета. Серией экс

периментов Т. и Ледерберг показали, что бактериальные клетки аналогично грибам и высшим организмам размножаются половым путем; этот процесс они назвали генетической или половой рекомбинацией. Генетическая рекомбинация бактерий предполагает временное соединение двух отдельных бактериальных клеток с о

бразованием третьей, названной дочерней, которая приобретает черты каждой родительской клетки.

В 1948 г. Т. вернулся в Станфорд профессором биологии, а в 1956 г. получил должность профессора и заведующего отделом биохимии. В этом качестве он явился одним из инициаторов перемещения Станфордской ме

дицинской школы из Сан-Франциско в университетский городок в Пало-Альто (штат Калифорния). В следующем году он становится профессором в Рокфеллеровском институте (в настоящее время – Рокфеллеровский университет) в Нью-Йорке. Т. продолжал изучение генетики грибов и бактерий, стремясь, как он говорил,

достичь «ясного понимания на молекулярном уровне, как гены определяют характеристики живых организмов».

Т. разделил половину Нобелевской премии по физиологии и медицине 1958 г. с Джорджем Бидлом «за открытие механизма регулирования генами основных химических процессов». В заключение Нобелевской

лекции Т. предположил, что «реальное понимание роли наследственности и законов окружающего мира вместе с неуклонным совершенствованием физических возможностей человека и избавлением от физических болезней приведет и к правильному пониманию социологических и экономических проблем, к выработке адекват

ного подхода к их решению». Вторая половина Нобелевской премии была присуждена Джошуа Ледербергу, который позднее отдал дань решению Т. изучать эффекты индуцированных рентгеновским облучением мутаций, что позволило создать «эффективную новую методологию» для изучения механизма контролирования генами

биохимических процессов в живой клетке. Этот метод, сказал Ледерберг, «сегодня настолько глубоко внедрился в экспериментальную биологию... что исторически необходимо напомнить нам об его открытии».

В Рокфеллеровском университете Т. посвятил свои усилия подготовке молодых исследователей и админис

тративным обязанностям. Он был одним из основателей ежегодника по генетике и в 1957 г. членом редакционного совета журнала «Сайенс» («Science»).

В 1934 г. Т. женился на Джун Элтон, от которой у него было две дочери. В 1956 г. они развелись, а спустя несколько месяцев Т. женился на Виоле Кантор, с

томатологе. После ее смерти в 1974 г. Т. в том же году женился на Эльзе Бергланд.

Хорошо физически развитый, Т. занимался плаванием и катался на коньках; очень любил музыку, увлекался фотографией. В последние годы жизни у него резко ухудшилось здоровье. Умер он дома в Нью-Йорке в возрасте 65 лет.

Помимо Нобелевской премии, Т. была вручена премия Ремзена Американского химического общества (1953). Он был членом нескольких профессиональных организаций, в т.ч. Американского общества биохимиков, Американской ассоциации содействия развитию науки, Американской академии наук и искусств, Гарвеевс