Кіріспе

Американдық биолог Марк Уоллес Киршнер (28 ақпан 1945 жылы туған) – американдық жасуша биологы және биохимигі, Гарвард медицина мектебінің жүйелік биология кафедрасын құрған және тұңғыш төрағасы. Ол жасуша және даму биологиясы саласындағы маңызды жаңалықтарымен танымал, олар цитоскелеттің динамикасы мен функциясы, жасуша циклының реттелуі, эмбриондардағы сигнал беру процесі және омыртқалы жануарлардың дене құрылысының эволюциясымен байланысты. Ол биологияға математикалық тәсілдерді қолданудағы көшбасшы. Ол Гарвард университетінің Джон Франклин Эндерс университетінің профессоры.

Білім және ерте өмір

Киршнер 1945 жылдың 28 ақпанында Чикаго, Иллинойс штатында дүниеге келген. 1966 жылы Норт-Уэстерн университетін химия мамандығы бойынша бакалавр дәрежесін алып бітірді. 1966 жылы Ұлттық ғылым қорынан аспирантуралық зерттеу стипендиясын алды және 1971 жылы Калифорния университетінде (Беркли) биохимиядан докторлық диссертациясын қорғады.

Мансап және зерттеу

Ол Беркли университетінде және Англияның Оксфорд университетінде докторантурадан кейінгі тағылымдамаларды өтті. 1972 жылы Принстон университетінде қатар профессоры болды. 1978 жылы Сан-Францискодағы Калифорния университетінің профессоры атанды. 1993 жылы Гарвард медицина мектебіне көшті, онда он жыл бойы Жасушалық биология кафедрасын басқарды. 2003 жылы HMS Жүйелік биология кафедрасының негізін қалаушы төрағасы болды. 2009 жылы Джон Франклин Эндерс университетінің профессоры атанды. 2018 жылы жүйелік биология кафедрасының төрағасы лауазымына Галит Лахав тағайындалды. Киршнер жасушалардың қалай бөлінетінін, пішінін қалай қалыптастыратынын, мөлшерін қалай реттейтінін және ұрықтың қалай дамитынын зерттейді. Оның көптеген бағыттарды қамтитын зертханасында бақаның дамуы жөніндегі жұмыстар биохимиялық зерттеулермен, яғни барлық жердегі механизмдерді, цитоскелет құрастыруды немесе сигналдарды беруді зерттеумен қатар жүреді. Принстон университетіндегі микротүтіктерге қатысты алғашқы жұмысында олардың тубулин ақуыздарынан ерекше молекулалық құрастырылуын анықтады және алғашқы микротүтіктерді тұрақтандыратын тау ақуызын анықтады, кейіннен ол Альцгеймер ауруындағы нейрофибрилляциялық түйілулердің маңызды құрауышы екені дәлелденді. Сан-Франциско университетінде жауқастың эмбрионын жасуша дамуының моделі ретінде зерттеу барысында Киршнер эмбрионалды дифференциацияның алғашқы индукторы – фибробласт өсу факторын (FGF) анықтады, бұл сигналдарды беру саласындағы маңызды жаңалық болды. Киршнердің зертханасы эукариоттық жасушалардағы жасуша циклінің негізгі механизмдерін ашумен де танымал. Ксенопус (бақа) жұмыртқаларының сығындысымен жұмыс істеп, Киршнер мен Эндрю Мюррей циклин синтезі жасуша циклін басқаратынын, ал кейіннен убиквитин жасуша циклының молекуласын жою үшін белгілеп, циклин деңгейін реттейтінін көрсетті. Оның зертханасы жасуша циклінің прогрессиясына қатысы бар көптеген компоненттерді, соның ішінде циклин B-ны ынталандыратын анафазалық кешенді (APC) тапты және тазартты. Екінші маңызды жаңалық – Тим Митчисонмен бірге микротүтіктердің динамикалық тұрақсыздығын ашқандығы. Митоз кезінде, мысалы, микротүтіктер хромосомаларды бөліп жіберетін шпиндельді құрайды. Шпиндельдің пайда болуының алғашқы қадамы – микротүтіктерді ұйымдастыру орталықтары арқылы ядролау, содан кейін олар барлық бағытта өседі. Хромосомаға жалғанатын микротүтіктер тұрақтанады және шпиндельдің бір бөлігін құрайды. Динамикалық тұрақсыздық салдарынан тұрақтандырылмаған жеке микротүтіктер құлау қаупіне ұшырайды (немесе Киршнер атағандай, «катастрофа»), бұл тубулин мономерлерін қайта пайдалануға мүмкіндік береді. Биологиялық жүйелердегі өзін-өзі ұйымдастыруды мойындауы өте ықпалды болды және цитоплазманы динамикалық молекулалық машиналардың жиынтығы ретінде қарастыруға көмектесті. Киршнер омыртқалы жануарлардың дене құрылысының эволюциялық шығу тегіне де қызығушылық танытады. Джон Герхартпен бірге ол Saccoglossus kowalevskii желек құртын гемихордалар мен хордаттар арасындағы айырмашылықты және хордат жүйке жүйесінің эволюциясын зерттеуге пайдаланылатын модельдік жүйеге айналдыруда маңызды рөл атқарды. Киршнер биологияның негізгі сұрақтарын математикалық әдістермен зерттеудің алғашқы қадамдарын жасады. Мысалы, марқұм Рейнхарт Генрихпен бірлесіп жасаған Wnt жолының моделі жеке биохимиялық қадамдар толық жолға біріктірілген кезде жаңа қасиеттер мен шектеулер пайда болатынын көрсетті. 2003 жылы Гарвард медицина мектебінде кафедра төрағаларының басқосуында математика және медицинаның болашағы туралы берген баяндамасы деканы Джозеф Б. Мартинге жүйелік биология кафедрасын құруға және Киршнерді оның негізін қалаушы төрағасы етіп тағайындауға түрткі болды. Ол сондай-ақ жасуша мөлшерін реттеу және дәрілердің таңдамалылығы мәселелерімен айналысады. Джон Герхартпен бірлесіп жазған екі кітабында Киршнер организмдердің эволюциясының жасушалық және даму негіздерін және «эволюцияға қабілеттілік» тұжырымын сипаттады. Соңғы кітабында Киршнер мен Герхарт «жеңілдікпен өзгеру» теориясын ұсынды, ол мына сұраққа жауап беруге бағытталған: Кішкентай, кездейсоқ генетикалық өзгерістер күрделі дене мүшелерінде пайдалы өзгерістерге қалай айналуы мүмкін?

Мемлекеттік қызмет

Киршнер биомедициналық зерттеулерді қаржыландыруды қолдаушы болды және 1993 жылы ол құрған ғылыми қоғамдардың коалициясы – Қоғамдық саясат жөніндегі бірлескен басқару комитетінің бірінші төрағасы болды. Бұл комитет АҚШ Конгресіне биомедициналық зерттеулер туралы ақпарат беруге және олардың мемлекеттік қаржыландыруын лоббилеуге көмектесті. 2014 жылы Киршнер (Брюс Альбертс, Ширли Тилгман және Гарольд Вармуспен бірге) АҚШ биомедициналық ғылымы жүйесінде бірнеше өзгерістер енгізуді ұсынды, мақсаты – "аса күшті бәсекелестікті" азайту. Бұл жарияланым АҚШ-тағы академиялық ғылымның құрылымын өзгертуге бағытталған, қоғамдық пікірді жинауды мақсат ететін "Биомедициналық зерттеулерді құтқару" ұйымын құруға әкелді. Киршнер 2003 жылдың қазан айында редакциялық кеңестің мүшесі және тұңғыш нөмірдегі мақаланың аға авторы ретінде ай сайынғы, сарапшылар қарауынан өтетін PLoS Biology журналын іске қосуға көмектесті. Бұл журнал Сан-Францискодағы Public Library of Science (PLoS) ұйымының алғашқы басылымдық жобасы болды, ол үш жыл бұрын ғалымдардың ғылыми әдебиетке еркін және шектеусіз қол жеткізуді жақтаған қоғамдық ұйымы ретінде құрылған еді.