Введение

Американский генетик

Сеймур Бензер (15 октября 1921 – 30 ноября 2007) – американский физик, молекулярный биолог и генетик-поведенец. Его карьера началась во время революции в молекулярной биологии 1950-х годов, и со временем он достиг известности в области молекулярной и поведенческой генетики. Он руководил продуктивной исследовательской лабораторией по генетике как в Университете Пердью, так и в качестве профессора нейробиологии имени Джеймса Г. Босвелла, вышедшего на пенсию, в Калифорнийском технологическом институте.

Ранние годы и образование

Бенцер родился в Южном Бронксе у Меира Бензера и Евы Найдорф, оба евреи из Польши. У него было две старшие сестры, и родители выделяли его как единственного сына. Книга "Стрелы Смита" Синклера Льюиса оказала сильное влияние на юного Бензера, и он даже копировал почерк Макса Готтлиба, ученого, персонажа романа. Бенцер окончил школу Нью-Утрехт в 15 лет.

Личная жизнь

В Бруклинском колледже, будучи шестнадцатилетним первокурсником, Бензер познакомился с Дороти Влоски (по прозвищу Дотти), двадцатиоднолетней медсестрой. В 1942 году он женился на ней в Нью-Йорке. Затем он провёл два года в качестве постдока в лаборатории Макса Дельбрюка в Калифорнийском технологическом институте, после чего вернулся в Пердью. В Университете Пердью Бензер разработал систему T4 rII – новую генетическую методику, основанную на рекомбинации в rII-мутантах бактериофага T4. Заметив, что определённый rII-мутант, мутация, из-за которой бактериофаг уничтожал бактерии быстрее обычного, не проявлял ожидаемого фенотипа, Бензер предположил, что этот штамм мог возникнуть в результате скрещивания двух различных rII-мутантов (каждый из которых содержал неповреждённую часть гена rII), в результате чего произошло рекомбинационное событие и образовалась нормальная последовательность rII. Бензер понял, что, создавая множество r-мутантов и регистрируя частоту рекомбинации между различными r-штаммами, можно составить подробную карту гена, подобно тому, как это сделал Альфред Штуртевант для хромосом. Работа Бензера оказала влияние на многих учёных его времени (см. Фаговую группу). В период своих исследований в области молекулярной биологии Бензер детально изучил тонкую структуру одного гена, заложив основу для десятилетий анализа мутаций и генной инженерии, и разработав парадигму с использованием фага rII, которая впоследствии была использована Фрэнсисом Криком и Сиднеем Бреннером для установления триплетного кода ДНК. Кроме того, метод картирования Бензера был применён Ричардом Фейнманом. Конкурирующие философские взгляды Бензера и Хирша создавали необходимое научное напряжение, способствуя ускорению и развитию поведенческой генетики, и помогая ей утвердиться в качестве легитимной области исследований в научном сообществе.

Достижения в области исследований

Бензер использовал прямой генетический анализ для изучения генетических основ различных видов поведения, таких как фототаксис, циркадные ритмы и обучение, индуцируя мутации в популяции дрозофилы и затем отбирая особей с измененными фенотипами, представляющими интерес. Бензер идентифицировал мутантов по широкому спектру характеристик: зрение (нефототаксические, негативно фототаксические и безглазые), локомоция (вялые, нескоординированные), чувствительность к стрессу («испуганные»), сексуальная функция («савуар-феер», «бесплодные»), функция нервов и мышц (дегенерация фоторецепторов, «мертвые падения»), а также обучение и память («рутабага», «дураки»). Бензер и его студент Рон Конопка обнаружили первых мутантов, связанных с циркадными ритмами. Были идентифицированы три различных типа мутантов: аритмичные, с укороченным периодом и с удлиненным периодом. Все эти мутации затрагивали один и тот же функциональный ген на Х-хромосоме и влияли на ритм вылупления популяции, а также на ритмы локомоторной активности отдельных мух. Для мониторинга локомоторной активности дрозофилы Бензер и постдокторант Ёсики Хотта разработали систему, использующую инфракрасный свет и солнечные батареи. Работа с мутантами по гену Period стала катализатором в изучении циркадных ритмов и способствовала развитию этой области. 2 октября 2017 года д-р Росбаш вместе с д-рами Майклом У. Янгом и Джеффри С. Холлом были удостоены Нобелевской премии по физиологии или медицине за клонирование генов циркадного ритма и выяснение биохимических механизмов, посредством которых белковые продукты циркадного ритма регулируют поведение. Бензер стоял у истоков изучения нейродегенерации у плодовых мух, моделируя человеческие заболевания и пытаясь их подавить. Он также внес вклад в биологию старения, выискивая мутантов с измененной продолжительностью жизни и стремясь раскрыть механизмы, позволяющие организму избежать неизбежного функционального упадка и связанных с ним заболеваний. В 1998 году Бензер и его коллеги И Цзюнь Лин и Лоран Серуде опубликовали результаты, касающиеся долгоживущего мутанта дрозофилы, тогда названного Метуселахом. Мутантный ген кодировал ранее неизвестного члена семейства GPCR. Предполагается, что эти мутанты обладают повышенной способностью реагировать на температурный стресс и, следовательно, жить дольше, что было показано при тестировании на устойчивость к температурному стрессу. Одним из последних исследовательских проектов Бензера было изучение влияния ограничения калорийности на продолжительность жизни. В журнале «Cell» была опубликована статья о влиянии 4E BP, трансляционного репрессора, на продолжительность жизни при ограничении калорийности. Хотя исследование было завершено до его смерти, статья была опубликована позже и посвящена его памяти.