Seymour Benzer – pionjär inom molekylär- och beteendegenetik (1921–2007)
Seymour Benzer (1921–2007) – banbrytande inom molekylär- och beteendegenetik; hans upptäckter formade modern genetik och forskning vid Purdue och Caltech.
Seymour Benzer (15 oktober 1921-30 november 2007) var en amerikansk fysiker, biolog och genetiker. Han var av judisk härkomst.
Hans karriär inleddes under den molekylärbiologiska revolutionen på 1950-talet och han blev så småningom framstående inom områdena molekylär- och beteendegenetik. Han ledde ett genetiskt forskningslaboratorium vid Purdue University och vid California Institute of Technology.
Benzer gjorde grundläggande upptäckter inom två helt olika genetiska områden. Han disputerade i fasta tillståndets fysik, men bytte snart till genetik efter att ha läst Erwin Schrödingers bok Vad är liv?
Vetenskapliga bidrag
Fin struktur av genen och arbeten med bakteriofag T4
Under sina tidiga år inom genetiken gjorde Benzer avgörande experiment med bakteriofag T4, särskilt med så kallade rII-mutanter. Genom systematiska mutageneser, komplementationstester och analys av rekombination mellan mutationer i samma genetiska locus visade han att en gen inte är en odelbar enhet utan består av många individuella muterbara platser. Han myntade och demonstrerade begreppet "fine structure of the gene" — att man kan kartlägga mutationernas relativa ordning längs en gen och därigenom studera genens inre organisation på en mycket hög upplösning.
Benzers arbeten på 1950- och 1960-talen bidrog starkt till övergången från klassisk genetik till molekylärgenetik genom att ge experimentell evidens för hur mutationer och rekombination fungerar på genens egen nivå.
Beteendegenetik och Drosophila
Från molekyl till beteende
I slutet av 1960-talet och början av 1970-talet vände Benzer sin uppmärksamhet mot beteendegenetik. Han introducerade systematiska genetiska metoder för att studera komplexa beteenden hos Drosophila melanogaster. Genom storskalig mutagenes och skärskådande beteendetester isolerade hans grupp flertalet mutationer som påverkade rörelsemönster, fototaxis, parningsbeteende, lärande och minne samt dygnsrytmer.
Ett av de mest kända resultaten är samarbetet mellan Benzer och Ronald Konopka som ledde till upptäckten av period (per)-genen, en gen som påverkar arten av dygnsrytmen hos bananflugan. Denna upptäckt, publicerad i början av 1970-talet, visade för första gången att en enda gen kan ha avgörande inflytande på ett komplext beteendemässigt fenomen som den biologiska klockan. Den banade väg för dagens molekylära forskning kring circadiana rytmer, som i sin tur fått stor betydelse för medicin och biologi.
Metoder och arbetsätt
Benzer var känd för sin tvärvetenskapliga bakgrund och förmåga att kombinera idéer och tekniker från fysik, molekylärbiologi och beteendestudier. Han utvecklade robusta screeningmetoder för att hitta och klassificera beteendemutationer och betonade vikten av noggrann kvantifiering av beteende. Hans laboratorium fungerade som en föregångare för modern neurogenetik genom att använda genetiska mutationer som verktyg för att kartlägga neurala funktioner.
Eftermäle och påverkan
Benzers arbete förändrade vår syn på vad gener kan göra — inte bara som bärare av strukturell information utan även som avgörande komponenter för beteende och nervfunktion. Hans insatser gav upphov till nya fält, såsom neurogenetik och molekylär beteendeforskning, och hans metoder och idéer inspirerade generationer av forskare.
Han var också en framstående mentor och ledare; flera av hans studenter och efterföljare blev i sin tur ledande forskare inom genetik och neurovetenskap. Benzers kombination av experimentell stringens, kreativt tänkande och bred intellektuell nyfikenhet gör honom till en central figur i 1900-talets biovetenskaper.
Övrigt
Seymour Benzer levde mellan 1921 och 2007 och är ihågkommen både för sina konkreta vetenskapliga upptäckter och för det paradigmskifte han bidrog till — från isolerad genetik till analys av hur gener formar levande organismers beteende.
Faggenetik
Vid Purdue University utvecklade Benzer "T4 rII-systemet", en ny genetisk teknik. Detta system använde rekombination i mutanter av T4-bakteriofagen rII för att kartlägga genernas inre struktur. Benzer insåg att han genom att generera många r-mutanter och registrera rekombinationsfrekvensen mellan olika r-stammar kunde göra en detaljerad karta över genen, ungefär som Alfred Sturtevant hade gjort för kromosomer.
Genom att utnyttja det enorma antalet rekombinanter som kunde analyseras i rII-mutantsystemet kunde Benzer så småningom kartlägga över 2400 rII-mutationer. De data han samlade in gav de första bevisen för att genen inte är en odelbar enhet, som man tidigare trott, och att generna var linjära. Baserat på sina rII-data föreslog Benzer också distinkta klasser av mutationer, däribland deletioner, punktmutationer, missmutationer och nonsensmutationer.
Beteendegenetik
Benzer var en av de första forskarna inom beteendegenetik. När området började växa fram på 1960- och 70-talen befann sig Benzer i vetenskaplig motsättning till en annan av de ledande forskarna inom området, Jerry Hirsch.
Hirsch trodde att beteenden var så komplexa att de inte kunde förklaras av enskilda gener, medan Benzer trodde att beteenden kunde styras av enskilda gener. Båda forskarna testade sina idéer på Drosophila. Hirsch selekterade artificiellt för beteenden av intresse under många generationer, medan Benzer använde metoder för att isolera mutanter för ett visst beteende. Benzers och Hirschs konkurrerande filosofier utvecklade beteendegenetiken och bidrog till att den blev ett legitimt studieområde i forskarvärlden.
Utmärkelser och utmärkelser (urval)
- Fellow i American Academy of Arts and Sciences (1959)
- Albert Lasker-priset för grundläggande medicinsk forskning (1971)
- Louisa Gross Horwitz-priset från Columbia University (1976),
- Nationell vetenskapsmedalj (1982)
- Thomas Hunt Morgan-medaljen (1986)
- Wolf-priset i medicin (1991)
- Crafoord-priset (1993)
- NAS Award in the Neurosciences från National Academy of Sciences (2001)
- Gairdner Foundation International Award (2004) (andra priset)
Han var medlem av USA:s National Academy of Sciences, Royal Society och Franska vetenskapsakademin.
Frågor och svar
F: Vem var Seymour Benzer?
S: Seymour Benzer var en amerikansk fysiker, biolog och genetiker av judisk härkomst.
F: När började Seymour Benzers karriär?
S: Seymour Benzers karriär började under den molekylärbiologiska revolutionen på 1950-talet.
F: Inom vilka två områden av genetiken gjorde Seymour Benzer grundläggande upptäckter?
S: Seymour Benzer gjorde grundläggande upptäckter inom två helt olika områden av genetiken.
Fråga: Vilken bok läste Seymour Benzer som fick honom att byta från fasta tillståndets fysik till genetik?
S: Seymour Benzer läste Erwin Schrödingers bok What is Life? som fick honom att byta från fasta tillståndets fysik till genetik.
F: Var ledde Seymour Benzer ett genetiskt forskningslaboratorium?
S: Seymour Benzer ledde ett genetiskt forskningslaboratorium vid Purdue University och vid California Institute of Technology.
F: Vad var Seymour Benzer framstående inom?
S: Seymour Benzer var framstående inom molekylär- och beteendegenetik.
F: När föddes Seymour Benzer och när dog han?
S: Seymour Benzer föddes den 15 oktober 1921 och dog den 30 november 2007.
Sök