Este texto por Carmen Sánchez de Rivas apareceu orixinalmente no número 14 (2013) da rede CIC e reproducilo na súa integridade polo seu interese.
coa recente desaparición de François Jacob (19 de abril de 2013), o último dos tres investigadores que recibiron o Premio Nobel de Fisioloxía e Medicina en 1965 (Jacob, Monod e Lwoff) foi desaparecido. Ese Premio percorreu o traballo sobre a regulación da expresión xenética da síntese de enzimas e virus bacterianos, para moitos a consagración do operón.
Hoxe, cando pasaron máis de 50 anos desde a publicación destes traballos , é importante destacar o conxunto de coñecementos e de interese implicados tanto na elucidación da regulación da lisogenia, ea síntese de enzimas metabólicas. Foron os estudos realizados en virus bacterianos (bacteriófagos), da Lisogenia e indución de Profagos, da transferencia de xenes por conxugación, da inducción cigótica, realizada primeiro por André Lwoff, entón por François Jacob e Elie Wollman, aqueles que Realizaron Monod e Jacob a asociarse a elucidar ese complexo regulatorio que tamén permitiría explicar como a bacteria de Escherichia Coli regula os xenes implicados no uso da lactosa como fonte de carbono.
durante e despois da guerra Mundo, un grupo significativo de investigadores estaba reunido baixo a protección e auspicios de A. Lwoff, que foron aloxados nas mentiras do Instituto Pasteur (Le Grenier) do edificio da química biolóxica. Monod primeiro e logo Jacob, reuníronse aquí despois de participar moi activamente na guerra. Jacques Monod tivo unha participación moi intensa en resistencia que acompaña ao Partido Comunista, aínda que raramente falou diso. Con todo, trouxo importantes dificultades para obter a visa en cada viaxe que fixeron os EE. UU. Jacob, con sentenzas 20 anos e só iniciou os seus estudos médicos, uniuse ao xeneral de Gaulle en Londres, foi posteriormente enviado a loitar en África cara ao norte e traballado como un cirurxián. Durante o aterrizaje de Normandía, foi gravemente ferido. Neste sentido, Jacob foi un dos poucos combatentes Compagnon da liberación nomeada polo xeneral de Gaulle.
En 1954-55, despois de varios anos de convivencia sobre o loft, J. Monod foi nomeado xefe de servizo e trasladouse á planta baixa onde recibiu unha área importante, que chamaría servizo por Biochimie Cellulaire. Isto permitiu aumentar as posibilidades do ‘Grenier’ e compartir as bibliotecas onde se fixeron os seminarios e un comedor. En 1958, logo de terminar 3 anos de estudos técnicos en Bioquímica, tiven a oportunidade de comezar a traballar con Jacques Monod. Nesa época Monod estaba entrevistando aos mozos, potenciais axudantes, para completar o grupo que o necesitaba e os seus colegas no novo departamento. Monod me contratou no seu equipo e comezou por min que unha gran aventura persoal de investigación científica. Monod presentoume a A. Lwoff para interceder na miña cita como unha técnica IP. A figura de LWoff infundiu un gran respecto e ata un punto de medo ao conxunto de técnicos e investigadores; Teño que dicir que a súa mesa estaba nun recuncho escondido do loft e a porta estaba protexida polos seus secretarios. Non obstante, tamén é certo que sempre me recibiu o seu maior sorriso e divertíame verme nos seminarios, xa que non era habitual ver técnicas novas nese ambiente.
Rapidamente, introduciu o monod Me no estudo das curvas de inducción das probas β-galactosidasasidas, enzimológicas e inmunolóxicas. Naquela época, para estudar a ß-GAL nun gran número de cepas, os cultivos con deterxente e tolueno foron pronunciados e engadir o substrato (onpg) e medir a enzima pola cor amarela do orto-fenol liberado. Isto levounos a poñer un buffer que permitiu a maior actividade reproducible, que nomeamos PM2 e posteriormente foi rebautizada como ‘buffer z …’; E tamén introducimos o bicarbonato de sodio para frear a reacción.A medición dos permeasuros, a partir de transacetylasses nos mutantes, con diferentes inductores libres ou non, foron os elementos de traballo diarios. Aprendín a organizar protocolos e experimentos, escribir e analizar os resultados e logo dicirlles ao profesor Monod.
Ao mediodía ou unha vez que os seminarios, investigadores, técnicos e visitantes de ambos grupos usaban para comer para comer O “comedor”, foi un gran corredor acristalado xunto á biblioteca. Un dos ritos foi o café que preparaba Sarah Rapkine. A maioría dos científicos que foron “construír” a bioloxía molecular realizou diferentes salas no laboratorio. Entre o loft eo noso servizo, houbo un ascensor estreito sen demasiada seguridade: máis como as empilhadeiras dun lugar de construción, que permitiu o tránsito de tubos, placas de Petri e ideas entre os 2 equipos.
IV ID = ” 
cada mañá, Jacob pasou rapidamente a través do noso laboratorio antes de encerrarse coas súas técnicas, Martine e Danièle, para analizar as colonias das colonias nas placas de Petri, resultando da eficiencia da degradación lactosa, de cepas suxeitas a mutagens como UV, RX … e replicar, illar e programar detalladamente os seguintes experimentos. Despois de visualizar as súas placas, seleccionou moitos “mutantes” que entón “baixaron” ao noso laboratorio. Madeleine Jolit (a outra técnica do monod) foi responsable do mapeo deles. Analizou as enzimas do sistema en varias condicións de crecemento. Os datos foron analizados e contabilizados por dependendo da inducción ou non e repetida. Unha nomenclatura adecuada de cepas e mutantes permitiunos saber se eran cepas HFR (Dadoras) ou F-receptores para a conxugación; Desde as cepas salvaxes para o operón de lactosa ou os mutantes UV ou RX nun dos seus xenes, auxuriles, etc. Jacob, que chamamos Le Grand François, volveu pola tarde ao noso laboratorio para “controlar os resultados e discutirlles con Monod. A súa mesa foi comunicada co laboratorio e nese calendario adoitabamos compartir té con Madeleine, David Perrin, Gérard Buttin e outros invitados. Só permaneceu alienígena ao silencioso Shiro Nao, que non compartiu a lingua ou costumes culinarios, e ata menos “té”, pero deulle o seu mellor sorriso como oriental ben educado.
As discusións foron Intenso e David interveu continuamente. Aos poucos, o monod usado para despregar un mapa na mesa onde se atoparon mutantes e actividades enzimáticas, inducidas ou non. O “modelo” apareceu e analizou os experimentos e as construcións que faltaron para ser máis convincentes. O illamento dos plasmídeos fomermited obteñen merodiploides estables para o operón LAC, constrúe lac fusións a outros abre e avanza co modelo. Moitas tardes, Jacob camiñou con algunha impaciencia esperando os resultados: a aparición de amarelo nos tubos do experimento en curso. Os “experimentos do século” foron todos os días e todos cremos neles, ata logo de varias horas ou días de traballo convencéronnos de que o resultado non era o correcto e estaba “enterrado no armario de resultado non explícable”. Jacob Desapareceu axiña que partiu que o resultado foi negativo. Moitos días chegaron a convencernos do importante experimento, “copiar” a Monod que tiña como principio explican tanto os obxectivos dos experimentos como das bases das técnicas e dispositivos utilizados.
Lembro que moitas noites volvín ao laboratorio, antes de pechar a entrada principal do instituto, ben para acabar con algún experimento, cambiar mostras no contador de escintilación, cultivos de repugnancia, etc., entón el escoitou ao paso de Sereno que estaba bastante apagando o gas e as luces, deixando que o seu anel latente que perturba o silencio da noite; parecía un carácter novedoso siniestro. Nunca tiven que saltar a porta para entrar Moitos dos meus compañeiros, pero eu fixen máis dunha ocasión a través do acceso hospitalario.
Naquel momento, ademais dos seminarios que se realizaron diariamente, un venres por mes todos desprazamos á biblioteca Do instituto de Físico Chimie, no trimestre latino, onde se fixeron seminarios máis importantes (Physiologie Cellulaire Club) coa presenza de invitados estranxeiros. Monod quería desde o principio que estaba presente en todos os seminarios e logo tiven un exame e escribín un informe.
Recordo o tipo de xenética que Jacob dictaba no Collège de France, que eles eran un verdadeiro pracer pola súa calidade, imaxinación e humor.A clase inaugural de Monod no Collège de France, en 1967, onde presentou o seu primeiro ensaio sobre a análise filosófica da ciencia, levantou moita controversia e afectou tanto aos científicos como aos filósofos.
“Como un científico atreve a falar de filosofía? ” Ese foi o comezo das súas novas preocupacións, que o atascou no seu libro Le Hasard et la Necasité, ata hoxe tema de análise e discusión nas clases de filosofía. A presenza de Monod nos seminarios foi á vez apreciada e temida, desde que el tiña a capacidade de molestar a alguén que fixo unha pregunta que consideraba absurdo ou pouco elaborada. A súa mirada deixou “clavada” a unha na súa cadeira e as súas reflexións poderían ser descualificadas. Por outra banda, a súa capacidade de análise, síntese, permitiu el para explicar ao expositor do alcance dos seus resultados, os experimentos que faltaron …, mesmo en terra non ligada directamente á súa especialidade, que máis admirada e respectada.
entusiasmado, cordial, atento, Ese foi o “Jacques” que Jacob tamén describe e é quen estimulou o meu compromiso coa ciencia, que me permitiu terminar os meus estudos universitarios. Tiven a sorte de participar no que era a gran aventura do operón e máis tarde na UE completa Foria da Aloteria participou en moitos experimentos sobre enzimas allestais con JP Changeux. Ao final do meu grao, confiaron en min que analizar o GDH (glutámica-deshidroxenase) de E. coli para implementar evidenciamente as súas propiedades allásticas. Purificación, cinética de todo tipo, determinación da velocidade de sedimentación, km e ki de diferentes substratos nas dúas direccións …, todos mostraron o comportamento esperado para unha enzima alostérica, pero non hai novas propiedades para “o modelo”, por iso só Permaneceu nos meus cadernos. Despois de máis dun ano, esta liña de traballo foi abandonada; Non se publicou nada que non se consideraba novedosa e aceptada por Le Patrón. O que sería o seu asombro (e alegría) se descubrira que o represor, o seu repressor de Lac, é unha proteína alostal.
Cando a miña carreira científica estaba dirixida, Monod puxo unha luz de alerta: “Carmen , esta oficina é moi difícil, imos darllo aos nenos! “. Calquera opinión explícita que mostra o difícil que foi para as mulleres que acceden ao mundo da ciencia, como as análises de Sandra Legout. Aínda que había moitos científicos que traballaban no seu laboratorio, Creo que fun a única muller que fixo unha tese baixo a súa dirección.
Tamén coñecín ao outro protagonista, ‘monod’. Así como podiamos ver e apreciar a súa creatividade e intelixencia, podería Sexa extremadamente ríxido para modificar calquera aspecto referido ao “dogma central”: ADN- > RNNA proteínas. Non foi fácil aceptar a regulación positiva de Arabinosa (EngelsBEG en 5) e máis preto a nós, a de Maltose (M Schwart en 5). Nese contexto os meus resultados de tese sobre, “a represión catabólica no operón de lactosa”, que propuxo unha regulación translacional ou a presenza dun segundo promotor para o inicio da tradución (que sería unha secuencia de Shine-delgarian), non eran benvidos e eran Non publicado! El preferiu profundar nos estudos de represión catabólica cos efectos do AMPC, onde os efectos reguladores eran evidentes a nivel transcripcional. Pronto mostrarían traballo que mostren efectos reguladores da represión catabólica a nivel de tradución; Eu mesmo, lonxe do instituto, puiden proporcionar datos a este respecto.
Co paso do tempo, Monod estaba gañando terreo. Isto foi agravado pola súa necesidade incomprensible de cortejar que algúns animaron. Moitos parecían desgraciadamente o seu paso de té ao whisky rodeado por un tribunal adicto, xa que na nosa opinión non necesitou valorado. A súa intransixencia en aceptar resultados diferentes, especialmente cando os seus impulsores non participaron no “Tribunal”, levárono a cometer inxustiza. Así foi como non entendeu ou aceptou os resultados da “transcriptasa inversa” nas bacterias, que describiron a Mirko Beljanski xa en 1967 no seu propio servizo antes de que H. Temin fose en virus, o que lle gañou o Premio Nobel xunto con D. Balimore e R. Dulbecco en 1975. En vez diso, a gran discriminación foi comprometida con Mirko tanto en termos científicos como en relación aos recursos proporcionados polo Instituto. Precisamente nese momento, durante os meus experimentos sobre a represión catabólica, suxerín que outros mecanismos diferentes do represor podería intervir na regulación do LAC. Entón pensei que unha transcriptasa inversa podería desempeñar un papel no tipo de regulación. Mediu que a enzima en condicións ou non da represión catabólica e observou diferenzas significativas que poderían xustificar un tipo de regulación por outra ruta. A pesar das advertencias de David (Le Patron N’Aimera Pas ça!), cando atopei a Monod para analizar o progreso do meu traballo, intentou primeiro convencerme dos datos non fiables (e da “enzima de Mirko) e, despois da miña resistencia e insistencia nunha análise máis científica, eu era desviado para abandonar esa liña.
cara aos anos 70, Jacob estaba dedicado ao estudo dos organismos eucarióticos (ratones) e trasladouse ao novo edificio de Jacques Monod, do outro lado da rúa. Foi unha aventura enteira para atravesar a rúa do Dr. Roux onde a cripta de pasteur ea biblioteca central, testemuña doutra era. Nese lugar, no novo ano, os directores ofrecían ao persoal os seus desexos de felicidade. Tamén na data da morte de Pasteur, houbo unha conmemoración con todo o persoal que entón desfile a través da cripta para dar a condolencia ás autoridades. Dúas ocasións importantes para cruzar a rúa!
Monod, por outra banda, deixou o laboratorio para a dirección do Instituto Pasteur onde reorganizou ambos os dous recursos e a distribución de grupos: os proxectos de investigación levaríanse a cabo en París; As aplicacións e a produción en Garches, unha revolta completa, no Pasteur Institute! Nunha conversa tiven con F. Jacob en 2010, revisamos a nosa visión da ciencia actual: demasiado xustificada cara ás “aplicacións”. Para ambos foi un pracer recordar cal foi o emocionante período que tivemos que vivir, o que algúns denominaban “a febre da bioloxía molecular”. Só 2 períodos da súa vida foron tan emocionantes, a outra era a súa experiencia no norte de África durante os combates e como médico durante a Segunda Guerra Mundial.
Hoxe, 50 anos despois desas experiencias e moitos quilómetros de paso, Sigo a avaliar o importante que era atoparse alí nese momento e con ese ambiente tan excepcional, o que acendeu a chama estimulante (Le Feu Sacré) que me permite continuar aínda máis, a pesar dos obstáculos cos que tropezamos o día a día .
Bibliografía
1960 “L’Opéron: Groupe De Gènes à expresión Coordonnée Pair a Opérateur”. F. JACOB, D. PERRIN, C. SANCHEZ ET J. MONOD. Compt. Rendad. SCI. 250, 1727 1729
1961 “Mecanismos reguladores xenéticos na síntese de proteínas”. F. jacob & J. MONOD. JMOL BIOL 3: 318- 336
1963 “Proteínas alostéricas e sistemas de control celular”. Monod, J., Changeux, J.-P. e Jacob, F. (1963) J. Mol. BIOL. 6, 306-329
1987. “A estatua intérieure”. F Jacob Editions Odile Jacob
1980. “Les Orixe From Biologie Moleculaire: Hommage à Jacques Monod”. A. lwoff & A. Ullmannn. Colección Academica Prensa
1970. “Hasard the Necasité. Essai Sur La Philosophie Naturelle de la Biologie Moderne”. J. Monod, Éditions Du Seuil
1964-1965- “Caracterización e enzimoloxía parámetros da L-glutámica-deshidrogenase de E. coli “. C. sánchez, j.monod & jp changeux. Non publicado
1966. -” Sur les Propiedós da L-Throdonine Desaminasase de Biosynthèse d ‘A Mutant d’E.Coli K12 “. C. Sánchez, JP Changeux. Bull. SOC. CHI. BIOL. 48, 705 713
2009.” Alossy na familia Laci / Garr: variacións sobre un tema “. L. Swint-Kruse e KS Matthews. Opinión actual en Microbioloxía 12: 129-137
1968 – “Etude de l ‘effet Glucose Sur L’ Opéron Lactosa d’E.Coli K12”. C. Sánchez, tese de 3º ciclo en Bioquímica, Universidade De París VI. Novembro de 1968. Director: J. Monod
1968- “Cíclico como un antagonista da represión catabolita en Escherichia Coli”. ULLMANN A. &. MONOD J. FEBS Cartas VOL2 Nº1: 57-60
1969- “Repression de catabolita do operón LAC: represión da tradución” MD Yudkin e V. Moses. Biochem. J. (1969) 113, 423
1976- “Efectos de translacionais de catabolite sobre o ARN Messenger LAC de E. coli K12”. C. sanchez- rivas & B. MENDEZ. MOLEC. GENERA. Xenet 148, 98 104.
1972 Synthèse in vitro de L’ADN SUR UNE MATRICE D’ARN para UNE Transcriptase d’Escherichicia Coli. Beljanski M. Compt Grand Acad SCI HEBD SeanAs Acad Sci D. 1972 1 de maio; 274 (20): 2801-4.
1972 “Os virus do tumor de ARN – Fondo e primeiro plano”. TEMIN HM. Proc Natl Acad Sci U.S.A. 1972 APR; 69 (4): 1016-20
2013 “Les Femmes Pasteuriennes: da” cociña “à la paillas.” Sandra Legout. Conférence Culturelle du Musee Pasteur. 21 Février 2013.
Notas:
operon
Para unha determinada función (metabolismo da lactosa) requírense unha serie de enzimas (ß-galactosidasa, ß-galactosil perdeas, transacetilase). O Os xenes correspondentes están estruturalmente asociados e responden coordinadamente a un equipo de reguladores (proteínas e secuencia de operadores) formando un operón.As interaccións ambientais permitirán a (regulación positiva) ou non (regulación negativa) a transcrición da articulación (unidade transcripcional) e despois producir as proteínas necesarias para a función. No caso de regulación negativa (como LAC) o inductor (lactosa e / ou alolactosa) intercepta a asociación do represor ao ADN (operador) e permite a transcrición do conxunto. A presenza de glucosa, fonte de carbono preferida, interfire a capacidade de inducción da lactosa que exerce a represión catabólica. Só cando a glucosa está esgotada, exprésanse os xenes LAC; Nestas condicións, as curvas de crecemento mostran 2 etapas con diferentes taxas de crecemento separadas por unha meseta (DIARUXIA).
Profage e Lisogenia
Algúns virus de bacterias (bacteriófagos ou fago) poden estar ” mudos ‘dentro do seu anfitrión en forma de profago e dise que o seu hóspede é lisado para ese fagón. Isto implica que as bacterias son inmunes a virus similares; Non obstante, en certas condicións (estrés) o profago pode estar espertando e mentindo ao convidado.
Conxugación
era evidente en bacterias, primeiro en Escherichia coli, o que permitía falar sobre o Sexualidade de bacterias. Algunhas cepas teñen a capacidade de transferir con alta eficiencia o seu xenoma (HFR, alta frecuencia de recombinación) a outras bacterias aceptadores nunha secuencia de tempo relacionada coa posición dos xenes do cromosoma. É debido á presenza dunha fábrica F integrada no seu xenoma ausente no aceptor (F-). Nalgúns casos, fomos capaces de ser as cepas illadas do factor F en forma de plásmido que ao escravizar o xenoma bacteriano, algúns dos xenes (f’o f premium) foron illados. Isto permite construír diploides parciais para aqueles xenes (merodiploides). Cando o ADN entrante é transportista desde un profago, e as bacterias receptoras son susceptibles a ese fago, no seu momento o profano entra na tensión de recepción que causa a lise (inducción cigótica). Isto débese á ausencia de represor do ciclo de lítica no receptor.
alosteria
As proteínas alostéricas son multímeros nos que a unión dunha molécula efector (substrato ou inhibidor) a Un dos seus monómeros (protomero) causa un cambio conformacional que modifica a afinidade (km, ki) e / ou a velocidade da reacción (VMAX) polo efector.
Transcriptase inversa
Son encimas que a ARN, sintetizan o ADN. Os virus cuxo xenoma é ARN, esixen esta encima para permanecer e asociarse con xenoma do hóspede.
Carmen Sánchez de Rivas , (Barcelona, 1939): Licenciado en Química e Fisioloxía, doutorado en Bioquímica (Universidade de París VI). Desenvolveu a súa carreira científica entre Francia (Pasteur Institute e University of Orsay) e Arxentina (Universidade de Bos Aires). Actualmente participa nun grupo de investigación sobre bacterias Gram positivas, os seus fagos e estrés. É investigador ad-honreeem do CONICET (Consello Nacional de Ciencia e Tecnoloxía) de Arxentina.
Edición realizada por César Tomé López de materiais subministrados por CIC Network