Edelman, Gerald

Gerald Maurice Edelman
Gerald Maurice Edelman
Születési dátum 1929. július 1( 1929-07-01 )
Születési hely Queens , New York , Egyesült Államok
Halál dátuma 2014. május 17. (84 évesen)( 2014-05-17 )
A halál helye
Ország  USA
Tudományos szféra biológia , immunológia
Munkavégzés helye Scripps Kutatóintézet
Rockefeller Egyetem
alma Mater pennsylvaniai Egyetem
tudományos tanácsadója Frederick Senger
Díjak és díjak Élettani vagy orvosi Nobel-díj Ariens Cuppers-érem [d] ( 1999 ) Eli Lilly biokémiai díj [d] ( 1965 ) tiszteletbeli doktori cím az A Coruñai Egyetemen [d] ( 2003. július 9. ) a Miami Egyetem tiszteletbeli doktora [d] ( 1995. május 12. )
 Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon

Gerald Maurice Edelman ( angol.  Gerald Maurice Edelman ; 1929. július 1. , New York – 2014. május 17. ) - amerikai immunológus és neurofiziológus, 1972 - ben fiziológiai és orvosi Nobel-díjas ( Rodney Porterrel együtt ) "az ezzel kapcsolatos felfedezésekért a kémiai antitest ".

Az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémia tagja (1969) [1] , a Francia Tudományos Akadémia külföldi tagja (1978) [2] .

Életrajz

Gerald Edelman 1929-ben [3] született a New York állambeli Queens állambeli Ozone Parkban Edward Edelman és Anna (született Friedman) Edelman zsidó családjában, akik a biztosítási ágazatban dolgoztak. Gyermekkorában Edelman sok éven át szeretett hegedülni, de később rájött, hogy nincs meg benne a szükséges belső késztetés ahhoz, hogy hegedűsként koncertezzen, és inkább orvosi kutatások mellett döntött. New York-i állami iskolákba járt, a John Adams Gimnáziumban érettségizett, és Pennsylvaniában járt főiskolára, ahol summa cum laude diplomát szerzett Bachelor of Science fokozattal. 1950- ben szerzett diplomát az Ursinus College -ban, majd 1954-ben doktorált a Pennsylvania Egyetem Orvostudományi Karán.

Karrier

Egy év után a Johnson Foundation for Medical Physics-nél Edelman a Massachusetts General Hospital rezidensévé vált; Ezt követően Franciaországban gyakorolt ​​orvosi gyakorlatot, miközben az amerikai hadsereg egészségügyi hadtesténél szolgált [4] . 1957-ben Edelman végzős hallgatóként belépett a Rockefeller Institute for Orvosi Kutatóintézetbe, Henry Kunkel laboratóriumában dolgozott, és Ph.D fokozatot szerzett. 1960-ban az intézet a posztgraduális iskola dékánjának asszisztensévé (későbbi asszisztensévé) nevezte ki; 1966-ban lett az iskola tanára. 1992-ben Kaliforniába költözött, és a Scripps Research Institute idegtudományi professzora lett [5] .

A Nobel-díj átvétele után Edelman kutatásokat kezdett az elsődleges sejtfolyamatok szabályozása, különös tekintettel a sejtnövekedés szabályozására és a többsejtű organizmusok fejlődésére, a korai embrionális fejlődésben, valamint a kialakulásában és működésében zajló intercelluláris kölcsönhatásokra összpontosítva. . idegrendszer. Ezek a vizsgálatok a sejtadhéziós molekulák (CAM-ok) felfedezéséhez vezettek, amelyek szabályozzák azokat az alapvető folyamatokat, amelyek elősegítik az állatok alakjának és formájának elérését, és amelyek révén az idegrendszer felépül. A tanulmány egyik legjelentősebb felfedezése az, hogy a neurális adhéziós molekula prekurzor génje hozta létre az adaptív immunitás teljes molekuláris rendszerét [6] .

Nobel-díj

Miközben a párizsi hadseregben szolgált, Edelman elolvasott egy könyvet, amely felkeltette érdeklődését az immunrendszer fehérjéi , az úgynevezett antitestek iránt . Elhatározta, hogy az Egyesült Államokba való visszatérése után az antitestek természetét fogja tanulmányozni, ami később a fizikai kémia tanulmányozására késztette, amelyben PhD fokozatot szerzett. Edelman, kollégái és Rodney Robert Porter kutatásai az 1960-as évek elején alapvető felfedezésekhez vezettek az antitestek kémiai szerkezetének megértésében, megnyitva az ajtót a további kutatások előtt. Ezért a munkáért Edelman és Porter 1972-ben megosztva részesült az élettani és orvosi Nobel-díjban.

1972-es Nobel-díjas sajtóközleményében a Karolinska Institute jelentős áttörésnek nevezte Edelman és Porter munkásságát:

„Edelman és Porter felfedezésének jelentősége abban rejlik, hogy világos képet adtak egy különösen fontos biológiai anyagcsoport szerkezetének és hatásmechanizmusának megértéséhez. Ezzel szilárd alapot teremtettek a valóban racionális kutatásokhoz, ami az immunológiából a múltban nagyrészt hiányzott. Felfedezéseik kétségtelenül áttörést jelentenek, amely azonnal felpörgette a kutatási tevékenységet szerte a világon az immunológiai tudomány minden területén, gyakorlati jelentőségű eredményeket hozva a klinikai diagnózis és terápia szempontjából.”

Diszulfid kötéseket fedeztek fel az antitestekben

Edelman antitestfehérjék szerkezetére vonatkozó korai tanulmányai kimutatták, hogy a diszulfid kötések fehérje alegységekhez kötődnek. [7] Az antitestek fehérje alegységei kétféleek: nagyobb nehézláncok és kisebb könnyű láncok. A két könnyű és két nehéz láncot diszulfidkötések kapcsolják össze, és funkcionális antitestet képeznek.

Az antitestek szerkezetének molekuláris modelljei

Saját kutatásaiból és mások munkáiból származó kísérleti adatok felhasználásával Edelman antitestfehérjék molekuláris modelljeit fejlesztette ki. [8] E modellek kulcsfontosságú jellemzője az volt, hogy az antitest antigén-kötő domének ( Fab ) a könnyű és nehéz fehérje alegységeiből egyaránt tartalmaznak aminosavakat. A láncok közötti diszulfid kötések elősegítik az antigénkötő domén két részének összehozását.

Antitest szekvenálás

Edelman és munkatársai cianogén-bromidot és proteázokat használtak az antitest fehérje alegységeinek kisebb darabokra történő feldarabolására, amelyek elemzésével meghatározható aminosavszekvenciája [9] [10] . Az első teljes antitestszekvencia meghatározásának idején (1969) [11] ez volt a valaha meghatározott legnagyobb teljes fehérjeszekvencia. Az antitestfehérjék aminosavszekvenciáinak elérhetősége lehetővé tette annak felismerését, hogy a szervezet sok különböző antitestfehérjét képes előállítani hasonló antitest konstans régiókkal és eltérő antitest variábilis régiókkal.

Topobiológia

A topobiológia Edelman elmélete, amely kimondja, hogy a morfogenezist a heterogén sejtpopulációk közötti különféle adhéziós kölcsönhatások hajtják, és megmagyarázza, hogy egyetlen sejt hogyan hozhat létre összetett többsejtű organizmust. Amint azt Edelman 1988-ban javasolta, a topobiológia az a folyamat, amely differenciált szöveteket hoz létre és tart fenn, és heterológ sejtkölcsönhatásokon keresztül energetikailag kedvező sejtszegregáción keresztül keletkezik.

Tudatelmélet

Későbbi pályafutása során Edelman tudatelméletéről volt ismert, amelyet műszaki könyvek trilógiájában és számos későbbi, nagyközönség számára írt könyvben írt le, köztük a Bright Air, Brilliant Fire (1992), [12] [13] The Universe . . Consciousness (2001, Giulio Tononival), Wider Than Sky (2004) és Second Nature: Brain Science and Human Knowledge (2007).

Edelman könyveiben az emberi tudatot a következőképpen határozza meg:

"…mit veszítesz, amikor mély álomba merülsz… mély érzéstelenítés vagy kóma… mit nyersz, miután kikerülsz ezekből az állapotokból. Egyetlen jelenet megélése, amely különféle szenzoros reakciókból áll… emlékek….helyszín…”

Edelman első szakkönyve, a Mindful Brain (1978) [14] fejleszti a neurális darwinizmus elméletét, amely arra az elgondolásra épül, hogy a neurális hálózatok képlékenyek a környezetükre reagálva. A második könyv, a Topobiology (1988) [15] , egy elméletet javasol arra vonatkozóan, hogyan jön létre az újszülött agyának eredeti neurális hálózata az embrionális fejlődés során. A The Memorable Present (1990) [16] tudatelméletének részletes kifejtését tartalmazza.

Könyveiben Edelman egy biológiai tudatelméletet javasolt az immunrendszerrel kapcsolatos kutatásai alapján. Elméletét kifejezetten Charles Darwin Természetes szelekció elméletében helyezte el , Darwin populációelméletének kulcsfontosságú tételeire hivatkozva, amely azt feltételezi, hogy a fajon belüli egyéni variáció adja az alapot a természetes szelekcióhoz, amely végül új fajok evolúciójához vezet. Kifejezetten elutasította a dualizmust, és elvetette az olyan új hipotéziseket is, mint az úgynevezett "számítógépes" tudatmodell, amelyben az agy funkcióit a számítógép működéséhez hasonlítják. Edelman azzal érvelt, hogy az elme és a tudat tisztán biológiai jelenségek, amelyek az agy összetett sejtfolyamataiból erednek, és hogy a tudat és az intelligencia fejlődése Darwin elméletével magyarázható.

Edelman elmélete megpróbálja megmagyarázni a tudatot az agy morfológiájával. Egy újszülött agya hatalmas neuronpopulációból áll (körülbelül 100 milliárd sejt), és azok, amelyek túlélik a növekedés és fejlődés kezdeti szakaszát, körülbelül 100 billió kapcsolatban állnak egymással. Egy gyufafej méretű agyszövetminta körülbelül egymilliárd kapcsolatot tartalmaz, és ha figyelembe vesszük, hogy ezeket az idegi kapcsolatokat hogyan lehet különböző módon kombinálni, a lehetséges permutációk száma szupercsillagászati ​​lesz - tízes nagyságrendűvé válik, amit milliók követnek. nullák. A fiatal agy sokkal több neuront tartalmaz, mint amennyit végül túlél a felnőttkorig, és Edelman azzal érvelt, hogy erre a többletkapacitásra azért van szükség, mert a neuronok  az egyetlen olyan sejtek a szervezetben, amelyek nem újulhatnak meg, és mert csak azok a sejtek és hálózatok, amelyek a legjobban alkalmazkodtak az élethez. a végső célt a neurális csoportokba szerveződés alapján választják ki.

Neurális darwinizmus

Edelman elmélete a neuronok csoportos szelekciójáról, más néven " neurális darwinizmus ", három fő elvet foglal magában - a kiválasztás a fejlődés folyamatában, a kísérleti szelekció és az újra belépést.

1) Fejlődési szelekció  - az agy általános anatómiájának kialakulását genetikai tényezők szabályozzák, de minden emberben a szinaptikus szintű neuronok kapcsolatát és funkcionális idegsejt-csoportokba szerveződését a növekedés és fejlődés során bekövetkező szomatikus szelekció határozza meg. Ez a folyamat az idegi áramkörök széles skáláját eredményezi – mint például az ujjlenyomat vagy az írisz, nincs két embernek pontosan ugyanolyan szinaptikus struktúrája az agyszövet bármely hasonló régiójában. Magas fokú funkcionális plaszticitásuk és kapcsolataik rendkívüli sűrűsége lehetővé teszi az idegi csoportok számára, hogy önszerveződjenek számos összetett és alkalmazkodó "modulba". Sok különböző típusú neuronból állnak, amelyek általában szorosabban és szorosabban kapcsolódnak egymáshoz, mint más csoportok neuronjaihoz.

2) Kísérleti szelekció  – átfedi az agy kezdeti növekedését és fejlődését, és az egész ember életére kiterjed, a szinaptikus szelekció folyamatos folyamata megy végbe a neuronális csoportok különféle repertoárjaiban. Ez a folyamat erősítheti vagy gyengítheti a neuroncsoportok közötti kapcsolatokat, és korlátozzák az agy felszálló rendszereinek tevékenységéből adódó értékjelek, amelyeket a sikeres kilépés folyamatosan módosít. A tapasztalati szelekció dinamikus rendszereket hoz létre, amelyek képesek az érzékszervekből, testrendszerekből és az agy más idegsejt-csoportjaiból származó összetett tér-időbeli eseményeket "leképezni" más kiválasztott idegi csoportokra. Edelman azt állítja, hogy ez a dinamikus szelektív folyamat közvetlenül analóg azokkal a szelekciós folyamatokkal, amelyek az egyedek populációira, mint fajokra hatnak, és rámutat arra is, hogy ez a funkcionális plaszticitás nélkülözhetetlen, mivel még a teljes emberi genom hatalmas kódoló ereje sem elégséges ahhoz, hogy egyértelműen meghatározzuk. csillagászatilag jelzik a fejlődő agy összetett szinaptikus struktúráit.

3) Visszatérés

Fő cikk: Reentry (neurális áramkör)

— a neuroncsoportok közötti bejövő jelzés fogalma. A reentry-t úgy határozza meg, mint egy folyamatos rekurzív dinamikus jelzést, amely párhuzamosan megy végbe az agytérképek között, és folyamatosan összekapcsolja ezeket a térképeket időben és térben. A visszatérés attól függ, hogy a fent leírt evolúciós és tapasztalati szelekciós folyamatok eredményeként létrejövő neuronális csoportokon belüli és azok közötti masszívan párhuzamos kapcsolatok bonyolult hálózataiban működik. Edelman a visszatérést "a folyamatban lévő magasabb rendű szelekció egyik formájaként írja le, amely úgy tűnik, hogy egyedülálló az állati agyban", és hogy "nincs más entitás az ismert univerzumban, amely annyira különbözne a visszatérő áramkörökben, mint az emberi agy".

Az evolúció elmélete

Edelman és Galli volt az első, aki rámutatott a biológiai rendszerekben előforduló degenerációra és a degeneráció alapvető szerepére az evolúció előmozdításában [17] .

Késői karrier

Edelman megalapította és irányította az Idegtudományi Intézetet, egy non-profit kutatóközpontot San Diego-ban, amely 1993 és 2012 között az emberek magasabb agyi funkcióinak biológiai alapjait vizsgálta. A Global Knowledge Dialogue projekt Tudományos Tanácsának tagja volt [18] .

Edelman a Tudományos és Technológiai Fesztivál USA Tanácsadó Testületének tagja volt.

Személyes élet

Edelman 1950-ben feleségül vette Maxine M. Morrisont. Két fiuk van, Eric, egy New York-i művész és David, a San Diego-i Egyetem idegtudományi docense. Lányuk Judith Edelman bluegrass zenész, hanglemez művész és író. Egyes megfigyelők megjegyezték, hogy Edelman lehet az inspiráció a The Echo Maker Richard Powers karakteréhez.

Élete végén prosztatarákban és Parkinson-kórban szenvedett. Edelman 2014. május 17-én halt meg a kaliforniai La Jollában, 84 évesen. [19]

Bibliográfia

  • Neurális darwinizmus: A neurális csoportok kiválasztásának elmélete (Basic Books, New York, 1987). ISBN 0-19-286089-5
  • Topobiológia: Bevezetés a molekuláris embriológiába (Basic Books, 1988, Ressue 1993) ISBN 0-465-08653-5
  • Az emlékező jelen: A tudat biológiai elmélete (Basic Books, New York, 1990). ISBN 0-465-06910-X
  • Bright Air, Shining Fire: On the Matter of Mind (Alapkönyvek, 1992, Reprint kiadás 1993). ISBN 0-465-00764-3
  • Az intelligens agy (Transaction Publishers, 2000). ISBN 0-7658-0717-3
  • The Universe of Consciousness: How Matter Becomes Imagination , Edelman és Giulio Tononi, társszerzők, (Basic Books, 2000, Reprint kiadás 2001). ISBN 0-465-01377-5
  • Szélesebb, mint az ég: A tudat fenomenális ajándéka (Yale Univ. Press, 2004) ISBN 0-300-10229-1
  • Második természet: A tudomány és az emberi tudás agya (Yale University Press, 2006) ISBN 0-300-12039-7

Jegyzetek

  1. ↑ Edelman, Gerald az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémia  honlapján
  2. ↑ Les membres du passé dont le nom commence par E  (francia)
  3. ↑ Urs Rutishauser. Gerald Edelman (1929-2014)  // Természet. — 2014-06-26. - T. 510 , sz. 7506 . - S. 474 . — ISSN 1476-4687 . - doi : 10.1038/510474a .
  4. ↑ Odelberg, Wilhelm, szerk. (1973). "Gerald M. Edelman: Életrajz". Les Prix Nobel en 1972. Nobel Alapítvány. 2007. szeptember 27
  5. ↑ "Gerald M. Edelman: Önéletrajz" (PDF). Letöltve: 2007. szeptember 27 .
  6. ↑ Az  1972 -es élettani vagy orvosi Nobel-díj  ? . NobelPrize.org . Hozzáférés időpontja: 2021. október 31.
  7. ↑ G. M. Edelman, B. Benacerraf, Z. Ovary, M. D. Poulik. Strukturális különbségek a különböző specifitású antitestek között  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. — 1961-11-15. - T. 47 . - S. 1751-1758 . — ISSN 0027-8424 . - doi : 10.1073/pnas.47.11.1751 .
  8. ↑ GM Edelman, JA Gally. A 7S ANTEST MOLEKULA MODELLJE  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 1964-05. - T. 51 . – S. 846–853 . — ISSN 0027-8424 . - doi : 10.1073/pnas.51.5.846 .
  9. ↑ B. A. Cummingham, P. D. Gottlieb, W. H. Konigsberg, G. M. Edelman. A humán gamma G-immunglobulin kovalens szerkezete. V. A könnyű lánc részleges aminosavszekvenciája  // Biokémia. — 1968-05. - T. 7 , sz. 5 . - S. 1983-1994 . — ISSN 0006-2960 . - doi : 10.1021/bi00845a049 .
  10. ↑ P. D. Gottlieb, B. A. Cunningham, M. J. Waxdal, W. H. Konigsberg, G. M. Edelman. Ugyanazon gammaG-immunglobulin molekula nehéz és könnyű polipeptid láncainak változó régiói  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 1968-09. - T. 61 , sz. 1 . – S. 168–175 . — ISSN 0027-8424 . - doi : 10.1073/pnas.61.1.168 .
  11. ↑ G.M. Edelman, B.A. Cunningham, W.E. Gall, P.D. Gottlieb, U. Rutishauser. Egy teljes gammaG immunglobulin molekula kovalens szerkezete  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. — 1969-05. - T. 63 , sz. 1 . – 78–85 . — ISSN 0027-8424 . - doi : 10.1073/pnas.63.1.78 .
  12. ↑ Alfred I. Tauber. Könyvajánló Fényes levegő, ragyogó tűz: Az elme kérdéséről Gerald M. Edelman. 280 oldal, illusztrált. New York, Basic Books, 1992. 25 dollár. ISBN 0-465-05245-2.  (angol)  // New England Journal of Medicine. — 1992-11-19. — Vol. 327 , iss. 21 . — P. 1535–1536 . — ISSN 1533-4406 0028-4793, 1533-4406 . - doi : 10.1056/NEJM199211193272119 .
  13. ↑ FÉNYES LEVEGŐ, BRILLIÁNS TŰZ | Kirkus vélemények .
  14. ↑ Gerald M. Edelman. Az éber agy: kérgi szerveződés és a magasabb agyműködés csoportszelektív elmélete . - Cambridge: MIT Press, 1978. - 100 oldal p. - ISBN 0-262-05020-X , 978-0-262-05020-3.
  15. ↑ Gerald M. Edelman. Topobiológia: bevezetés a molekuláris embriológiába . - New York: Basic Books, 1988. - xv, 240 oldal p. - ISBN 0-465-08634-9 , 978-0-465-08634-4, 0-465-08653-5, 978-0-465-08653-5.
  16. ↑ Gerald M. Edelman. Az emlékezett jelen: a tudat biológiai elmélete . - New York: Basic Books, 1989. - xx, 346 oldal, 1 számozatlan tányérlap p. - ISBN 0-465-06910-X , 978-0-465-06910-1.
  17. ↑ GM Edelman, JA Gally. Degeneráció és komplexitás a biológiai rendszerekben  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. — 2001-11-20. - T. 98 , sz. 24 . — S. 13763–13768 . — ISSN 0027-8424 . - doi : 10.1073/pnas.231499798 .
  18. ↑ „Világismereti párbeszéd”. Letöltve: 2007. október 12 .
  19. ↑ Müller-Jung, Joachim . Gerald Edelman gestorben: Darwins Gehirn , FAZ.NET . Letöltve: 2021. november 7.

Irodalom

  • Edelman (Edelman) Gerald Maurice // Chagan - Aix-les-Bains. - M  .: Szovjet Enciklopédia, 1978. - S. 564. - ( Great Soviet Encyclopedia  : [30 kötetben]  / főszerkesztő A. M. Prohorov  ; 1969-1978, 29. v.).

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Tematikus oldalak
Szótárak és enciklopédiák
Genealógia és nekropolisz