Кіріспе
Американдық биолог Джеральд Морис Эдельман (; 1929 жылдың 1 шілдесі - 2014 жылдың 17 мамыры) – американдық биолог, иммундық жүйе жөнінде Родни Роберт Портермен бірлесе жұмыстасқандығы үшін 1972 жылы физиология және медицина саласындағы Нобель сыйлығының иегері. Эдельманның Нобель сыйлығына ие болған зерттеулері антидене молекулаларының құрылымын ашумен байланысты. Сұхбаттарында ол иммундық жүйенің құрамдас бөліктерінің адам өмірі бойында дамуы, мидың құрамдас бөліктерінің өмір бойындағы дамуымен саякес екенін айтты. Осы тұрғыдан оның иммундық жүйеге қатысты жұмысы, ол үшін Нобель сыйлығын алған, және неврология және сана философиясы салаларындағы кейінгі еңбектері арасында үзіліссіз байланыс бар.
Gerald Maurice Edelman ('/ɛ//d//əl//m//ən/; July 1, 1929 – May 17, 2014) was an American biologist who shared the 1972 Nobel Prize in Physiology or Medicine for work with Rodney Robert Porter on the immune system. Edelman's Nobel Prize winning research concerned discovery of the structure of antibody molecules. In interviews, he has said that the way the components of the immune system evolve over the life of the individual is analogous to the way the components of the brain evolve in a lifetime. There is a continuity in this way between his work on the immune system, for which he won the Nobel Prize, and his later work in neuroscience and in philosophy of mind.
Ерте өмір және білім
Джеральд Эдельман 1929 жылы Нью-Йорк штатының Куинс қаласындағы Озон Паркте еврей ата-анасы – дәрігер Эдвард Эдельман және сақтандыру саласында жұмыс істеген Анна (құрметті аты Фридман) Эдельман отбасында дүниеге келген. Ол бірнеше жыл бойы скрипканы оқыды, бірақ концерттік скрипкашы мамандығын жалғастыруға қажетті ішкі күшінде жоқ екенін түсініп, медициналық зерттеулермен айналысуды шешті. Ол Нью-Йорктегі мемлекеттік мектептерде оқып, Джон Адамс орта мектебін бітірді, содан кейін Урсинус колледжіне түсіп, 1950 жылы «магна кум лауде» белгісімен бакалавр (B.S.) дәрежесін алды. 1954 жылы Пенсильвания университетінің медицина мектебінен медицина докторы (M.D.) ғылыми дәрежесін алды. Нобель сыйлығын алғаннан кейін Эдельман алғашқы жасушалық процестерді реттеуді зерттеуге кірісті, әсіресе жасуша өсуін бақылау және көпжасушалы организмдердің дамуын, сондай-ақ ерте эмбриондық даму кезіндегі және жүйке жүйесінің қалыптасуы мен жұмыс істеуі кезіндегі жасушалардың өзара әрекеттесуіне назар аударды. Бұл зерттеулер жануарлардың пішіні мен түрін қалыптастыруға көмектесетін және жүйке жүйесінің құрылысын қамтамасыз ететін жасушалардың жабысу молекулаларын (ЖЖМ) табуға әкелді. Осы зерттеулердің ең маңызды нәтижелерінің бірі – нейрондық жасушалардың жабысу молекуласының алғы гені эволюция барысында адаптивті иммунитеттің толық молекулалық жүйесінің пайда болуына себеп болды. Еңбегі үшін Эдельман 1968 жылы Америка өнер және ғылым академиясының, ал 1977 жылы Америка философиялық қоғамының құрметті мүшесі болып сайланды.
Нобель сыйлығы
Парижде әскерде қызмет етіп жүргенде, Эдельман антиденелерге деген қызығушылығын оятқан кітап оқыды. Кітапта антиденелер туралы өте аз мәлімет болғандықтан, ол Америка Құрама Штаттарына оралған соң оларды толығырақ зерттеуге бел буды, бұл оны 1960 жылы физикалық химиядан Ph.D. дәрежесін алуға алып келді. Осы еңбегі үшін 1972 жылы Эдельман мен Портер физиология және медицина саласындағы Нобель сыйлығын бөлісіп алды.
Дисульфидті байланыстар
Эдельманның антидене ақуыздарының құрылымы жөніндегі алғашқы зерттеулері дисульфидтік байланыстардың ақуыздың кішібірліктерін байланыстыратынын анықтады. Бұл модельдердің маңызды ерекшелігі антиденелердің антигенді тану домендерінің (Fab) жеңіл және ауыр тізбектерінен аминқышқылдарды қамтиды деген идеяны қамтиды. Тізбектер арасындағы дисульфидтік байланыстар антигенді тану доменінің екі бөлігін жақындастыруға көмектеседі.
Антителоларды секвенирлеу
Эдельман және оның әріптестері цианоген бромиді және протеазаларды антидене ақуызының суббірліктерін кішірек бөліктерге бөлу үшін пайдаланды, олардың аминқышқылдық тізбегін анықтау мақсатында оларды талдауға болатын. Антидененің алғашқы толық тізбегі анықталған жыл (1969) ол кезде ең үлкен толық ақуыз тізбегі болып саналды. Антидене ақуыздарының аминқышқылдық тізбектерінің болуы, организмнің ұқсас антидене тұрақты аймақтарымен, бірақ әртүрлі антидене өзгермелі аймақтарымен көптеген әртүрлі антидене ақуыздарын өндіре алатынын анықтауға мүмкіндік берді.
Топобиология
Топобиология – Эдельманның морфогенезді гетерогенді жасушалар популяциялары арасындағы дифференциалдық жабысу арқылы итермелейтін теориясы және ол бір жасушаның қалай күрделі көпжасушалы организмге айналатынын түсіндіреді. 1988 жылы Эдельман ұсынғандай, топобиология – дифференциацияланған тіндерді қалыптастырып, сақтайтын процесс, ол гетерологты жасушалық өзара әрекеттесулер арқылы жасушалардың энергетикалық тұрғыдан тиімді бөлінуі нәтижесінде пайда болады.
Нейродарвинизм
Эдельманның нейрондық топтарды таңдау теориясы, сондай-ақ «нейрондық дарвинизм» деп аталады, оның үш негізгі қағидасы бар: дамушылық таңдау, тәжірибелік таңдау және қайта кірісу. Дамушылық таңдау – мидың жалпы анатомиясының қалыптасуын генетикалық факторлар бақылайды, бірақ кез келген адамның синапстық деңгейдегі нейрондар арасындағы байланысы және олардың функционалдық нейрондық топтарға ұйымдастырылуы өсу және даму кезінде соматикалық таңдау арқылы анықталады. Бұл процесс нейрондық тізбектерде зор өзгергіштікті тудырады – саусақ іздері немесе көздің қабыршағы сияқты, екі адамның ми тінінің кез келген аймағында бірдей синапстық құрылымдар болмайды. Олардың жоғары функционалдық пластикалық қабілеті және өзара байланыстарының ерекше тығыздығы нейрондық топтардың көптеген күрделі және бейімделетін «модульдерге» өздігінен ұйымдасуына мүмкіндік береді. Бұл модульдер әдетте басқа топтардағы нейрондарға қарағанда бір-бірімен тығыз және тығыз байланысқан түрлі нейрон түрлерінен тұрады. Тәжірибелік таңдау – мидың бастапқы өсуі мен дамуымен қатар жүріп, жеке адамның өмірі бойы жалғасатын синапстық таңдаудың үздіксіз процесі нейрондық топтардың әртүрлі репертуарында жүреді. Бұл процесс нейрондар топтары арасындағы байланыстарды нығайта немесе әлсірете алады және ол мидың жоғары деңгейдегі жүйелерінің белсенділігінен туындайтын, сәтті нәтижелермен үнемі өзгертілетін құндылық сигналдарымен шектеледі. Тәжірибелік таңдау сезім мүшелерінен, дене жүйелерінен және мидағы басқа нейрондық топтардан келетін күрделі кеңістіктік-уақыттық оқиғаларды басқа таңдалған нейрондық топтарға «картаға түсіре алатын» динамикалық жүйелерді жасайды. Эдельман бұл динамикалық таңдау процесінің түрлердегі жеке тұлғалардың популяцияларына әсер ететін таңдау процестеріне тікелей ұқсас екенін айтады, сондай-ақ бұл функционалдық пластиканың маңызды екенін атап көрсетеді, себебі бүкіл адам геномының зор кодтау мүмкіндігі тіпті дамушы мидың астрономиялық деңгейдегі күрделі синапстық құрылымдарын толыққанды анықтауға жеткіліксіз. Қайта кірісу – нейрондық топтар арасындағы қайта кіріс берудің түсінігі. Ол қайта кірісуді ми карталары арасында параллель түрде жүретін және осы карталарды уақыт пен кеңістікте бір-бірімен үнемі байланыстыратын сигналдардың үздіксіз, рекурсивті динамикалық алмасуы деп анықтайды (видеоклип: Эдельман қайта кіріс байланыстары бар нейрондар арасында спонтанды топтасуды көрсетеді). Қайта кірісу жұмысы үшін жоғарыда сипатталған дамушылық және тәжірибелік таңдау процестері арқылы пайда болатын нейрондық топтар ішіндегі және олардың арасындағы өте күрделі, параллель өзара байланыстардың кең желілеріне тәуелді. Эдельман қайта кірісуді «жануарлар миына тән жоғары деңгейдегі таңдаудың бір түрі» деп сипаттайды және «бізге белгілі ғаламда адам миы сияқты қайта кіріс схемаларымен ерекшеленетін басқа ешбір объект жоқ» деп түсіндіреді.
Эволюция теориясы
Эдельман мен Галли биологиялық жүйелердегі дегенерацияның кең таралғандығын және эволюцияны жеңілдетуде дегенерацияның маңызды рөлін алғашқылардың бірі болып көрсетті.
Кейінгі мансап
Эдельман 1993 және 2012 жылдар аралығында адам миының жоғары деңгейдегі қызметтерінің биологиялық негіздерін зерттеген Сан-Диегодағы коммерциялық емес зерттеу орталығы – Нейроғылымдар институтын құрып, басқарды. Ол Дүниежүзілік білімдік диалог жобасының ғылыми кеңесіне қатысты. Эдельман АҚШ Ғылым және Инженерлік фестивалінің консультативтік кеңесінің мүшесі болды.
Жеке
Эдельман 1950 жылы Максин М. Моррисонға үйленді. Ол жазушы, музыкант және автор болған. Кейбір сарапшылар Ричард Пауэрстің "Эхо жасаушы" романындағы кейіпкер Эдельманға еліктеу болуы мүмкін деп санайды.
Денсаулық және қайтыс болу
Кейін өмірінде ол простата қатерлі ісігіне және Паркинсон ауруына шалдықты. Эдельман 2014 жылдың 17 мамырында Калифорния штатының Ла-Холла қаласында 84 жасында қайтыс болды.