Carl Woese Biographie, Taxonomie, Beiträge, Werke

Carl Woese (1928-2012) war ein renommierter amerikanischer Mikrobiologe, dessen Werke das Verständnis der mikrobiellen Welt revolutionierten, sowie die Art und Weise, lebenslange Beziehungen auf Erden wahrzunehmen.

Carl Woese mehr als jeder andere Forscher konzentrierte sich in einer immateriellen, aber dominanten mikrobiellen Welt auf die Aufmerksamkeit der wissenschaftlichen Welt. Seine Werke durften ein Königreich kennen und analysieren, das weit über pathogene Bakterien hinausgeht.

Carl Richard Woese war ein amerikanischer Mikrobiologe, dessen Werke das Verständnis der mikrobiellen Welt revolutionierten. Quelle: Don Hamerman [Public Domain]

Durch seine Arbeit entwickelte Woese ein Verständnis für die Entwicklung des Lebens; Dies wurde durch die Folge von Genen lebender Wesen erreicht, was zeigt, dass die Evolutionsgeschichte bis zum Erreichen eines gemeinsamen Vorfahren verfolgt werden kann.

Darüber hinaus entdeckte Woese während dieser Untersuchung die dritte Lebensdomäne des Lebens als die Archaeas.

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Biografie

Carl Richard Woese wurde 1928 in Syrakus, New York, geboren. Er studierte Mathematik und Physik am Amherst College in Massachusetts und erhielt einen Doktortitel. 1953 in Biophysik an der Yale University.

Woese erhielt seine Ausbildung von wichtigen Forschern und Nobelpreisen, wie beispielsweise seine Postgraduiertenlehrerin Biophysics Ernest Pollard, die wiederum Student des Nobelpreises in Physik James Chadwick war.

Woeses Interesse am Ursprung des genetischen Codes und der Ribosomen, die sich als Biophysiker im General Electric Research Laboratory entwickelten. Später, im Jahr 1964, lud ihn der amerikanische Molekularbiologe Sol Spiegelman ein, sich der Fakultät der Universität von Illinois anzuschließen, wo er bis zu seinem Tod blieb (2012).

Carl Woese (links), Ralph Wolfe und Otto Kandler (rechts), 1981. Quelle: Maya Kandler [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/4.0)]]

Woeses menschliche Seite

Nach Angaben seiner nahe gelegenen Kollegen widmete sich Woese tief seiner Arbeit und war sehr verantwortlich für seine Ermittlungen. Viele bestätigen jedoch, dass der Mikrobiologe während der Ausführung seiner Werke Spaß hatte. Außerdem beschrieb ihn seine Gefährten als eine brillante, geniale, ehrliche, großzügige und bescheidene Person.

Auszeichnungen und Unterscheidungen

Während seiner Jahre der Forschung erhielt er viele Auszeichnungen und Auszeichnungen, wie das MacArthur -Stipendium. Er war auch Mitglied der National Academy of Sciences der Vereinigten Staaten und der Royal Society.

1992 erhielt Woese die Leeuwenhoek -Medaille der Royal Dutch Academy of Arts and Sciences - den höchsten Preis in der Mikrobiologie - und gewann 2002 die nationale Wissenschaftsmedaille der Vereinigten Staaten.

In ähnlicher Weise erhielt er 2003 den Cóford Award der Royal Academy of Sciences of Sweden in Biociencias, einem parallelen Preis für den Nobelpreis.

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Ermittlung der wissenschaftlichen Fortschritte für Woeses Vision

In den 1970er Jahren klassifizierte Biologie Lebewesen in fünf großen Königreichen: Pflanzen, Tiere, Pilze, Prokaryoten (oder Bakterien), einfache Zellen ohne interne Struktur und Eukaryoten, die Kern und andere Komponenten in ihren Zellen haben.

Die Fortschritte der molekularen Biologie ermöglichten es Woese jedoch, einen anderen Blick als die Grundlagen des Lebens auf der Erde zu schaffen.  Auf diese Weise zeigte er, dass das Leben in jedem der fünf Königreiche die gleiche Basis sowie dieselbe Biochemie und denselben genetischen Code hat.

Der genetische Code

Nach der Entdeckung von Nukleinsäuren, Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA) wurde festgestellt, dass der genetische Code in diesen beiden Makromolekülen gespeichert ist. Ein wesentliches Merkmal von DNA und RNA ist, dass sie durch Wiederholungen kleinerer Moleküle gebildet werden, die als Nukleotide bekannt sind.

Dank dessen war es möglich zu bestimmen, dass die große Vielfalt des Lebens auf die Unterschiede in den Komponenten der Nukleotide dieser beiden Moleküle zurückzuführen ist.

In dieser Hinsicht waren Woeses Beiträge zum Verständnis und zur Bestimmung der Struktur der RNA unerlässlich. Nach Durchführung dieser Untersuchungen interessierte sich Woese besonders für die Untersuchung der Entwicklung des genetischen Codes.

Molekulare Taxonomie

Carl Woese untersuchte eine bestimmte Reihe genetischer Informationen, die im Anruf gefunden wurden Mitochondrien -RNA 16s. Die genetische Sequenz dieser RNA hat die Besonderheit, dass sie in den Genomen aller Lebewesen erscheint und hoch erhalten bleibt, was bedeutet, dass sie sich langsam entwickelt hat und die evolutionäre Veränderungen für lange Zeit verfolgt werden kann.

Zur Untersuchung der RNA verwendete Woese die Nukleinsäure -Sequenzierungstechnologie, die in den siebziger Jahren immer noch sehr primitiv war. Verglichen die Sequenzen der ribosomalen RNA (RNA) verschiedener Organismen, hauptsächlich Bakterien und anderen Mikroorganismen.

Anschließend veröffentlichte er 1977 mit George Fox den ersten Baum des phylogenetischen Lebens mit wissenschaftlicher Grundlage. Dies ist eine Karte, die die große Organisation des Lebens und den Verlauf der Evolution enthüllt.

Die drei Domänen

Das Evolutionsmodell, das vor Woees Werken verwendet wurde. Darüber hinaus wies er darauf hin, dass die Prokaryoten zu moderneren Eukaryoten führten.

Woese sequenzierte und verglichen die RNR -Gene verschiedener Lebewesen und fanden jedoch, dass je größer die Variation in der Sequenz von Genen zweier Organismen ist, desto größer ist seine evolutionäre Divergenz.

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Diese Erkenntnisse ermöglichten es ihm, die drei Evolutionslinien, die als Domänen bezeichnet werden, vorzuschlagen: Bakterien und Archaea (die prokaryotische Zellen repräsentieren, dh ohne Kern) und Eukarya (eukaryotische Zellen mit Kern).

Archaeen sind prokaryotische Zellen, dh ohne Kern

Auf diese Weise stellte Woese fest, dass das Konkaryotenkonzept keine phylogenetische Rechtfertigung hatte und die Eukaryoten nicht aus den Bakterien stammten, sondern dass sie eine Brudergruppe der Bögen sind.

Der phylogenetische Baum des Lebens

Die drei Domänen wurden in einem phylogenetischen Baum dargestellt, wo evolutionäre Unterschiede gezeigt werden. In diesem Baum ist der Abstand zwischen zwei Arten - trainiert entlang der Linien, die sie verbinden - proportional zum Unterschied in ihrer RNA.

Ebenso sind diejenigen, die im Baum weit verbreitet sind.

Andere Beiträge von Woese

Die Werke und Ergebnisse von Woese waren tief auf den Weg, die Entwicklung der mikrobiellen Ökologie der Erde und des menschlichen Körpers zu kennen. Auch außerhalb der terrestrischen Domänen.

Beiträge zur Ökologie der Erde

Mikrobielle Ökosysteme sind die Grundlage für die Erdbiosphäre, und bevor das phylogenetische Gerüst basierend auf Woese -Sequenzen entwickelt wurde, gab es keine signifikante Möglichkeit, die Beziehungen der Mikroben zu bewerten.

Woeses Entdeckung zeigte, dass das gesamte Leben auf der Erde von einem Stammzustand herabsteigt, der existierte 3 3.8 Milliarden Jahre, mit den wichtigsten Elementen, die bereits aus der modernen Zelle hergestellt wurden.

Auf diese Weise wurde die Disziplin der mikrobiellen Ökologie von einem sterbenden Zustand zu einem der lebendigsten biologischen Bereiche mit wichtigen Auswirkungen auf die Medizin getrieben, wie das menschliche Mikrobiomprojekt zeigt.

Humanes Mikrobiomprojekt

Das Projekt Human Microbiome wurde 2008 vom Nationalen Institut für Gesundheit der Vereinigten Staaten (NIH) vorgeschlagen, was die grundlegende Grundlage für dieses Projekt als die Ergebnisse von Woese war.

Das Hauptziel dieser großen Initiative ist es, die im menschlichen Körper vorhandenen mikrobiellen Gemeinschaften zu identifizieren und zu charakterisieren und Korrelationen zwischen der Dynamik von mikrobiellen Populationen, Gesundheit und menschlichen Krankheiten zu suchen.

Exobiologie

Exobiologie versucht, die Geschichte von Prozessen und Ereignissen zu rekonstruieren.

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Daher befasst sich die Exobiologie der grundlegenden Aspekte der Biologie durch ein Lebenstudium außerhalb der Erde. Eine allgemeine Theorie für die Entwicklung lebender Systeme aus der leblosen Angelegenheit entsteht damals.

Woeses Konzepte wurden von der NASA in ihren Ex -Objustur und in die Philosophien ihrer Missionsprogramme aufgenommen, die den Mars ins Leben gerufen haben, um 1975 nach Anzeichen des Lebens zu suchen.

Hauptwerke

Dann werden ihre wichtigsten Werke aufgeführt:

- Entwicklung der makromolekularen Komplexität (1971), wo ein einheitliches Modell zur Entwicklung der makromolekularen Komplexität vorgestellt wird.

- Bakterienentwicklung (1987). Diese Arbeit ist eine historische Beschreibung, wie die Beziehung zwischen Mikrobiologie und Evolution beginnt, die Konzepte über den Ursprung von Arten auf der Erde zu verändern.

- The Universal Vorfahren (1998). Beschreibt den universellen Vorfahren als eine vielfältige Gemeinschaft von Zellen, die sich als biologische Einheit entwickelt und entwickelt.

- Interpretation des universellen phylogenetischen Baumes (2000). Diese Arbeit bezieht sich darauf, wie der universelle phylogenetische Baum nicht nur alle vorhandenen Lebensdauer abdeckt, sondern seine Wurzel auch den Evolutionsprozess vor der Entstehung aktueller Zelltypen darstellt.

- Über die Entwicklung von Zellen (2002). In dieser Arbeit präsentiert Woese eine Theorie für die Entwicklung der Zellorganisation.

- Eine neue Biologie für ein neues Jahrhundert (2004). Es ist ein Ansatz für die Notwendigkeit einer Veränderung der Ansätze der Biologie im Lichte der neuen Erkenntnisse der lebenden Welt.

- Kollektive Evolution und der genetische Code (2006). Präsentiert eine dynamische Theorie für die Entwicklung des genetischen Code.

Verweise

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