Allan Wilson (Biologe) - Allan Wilson (biologist)

Allan Wilson
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Allan C. Wilson (mit freundlicher Genehmigung des Allan Wilson Center for Molecular Ecology and Evolution)
Geboren
Allan Charles Wilson

( 1934-10-18 )18. Oktober 1934
Ngāruawāhia , Neuseeland
Ist gestorben 21. Juli 1991 (1991-07-21)(56 Jahre)
Seattle , USA
Staatsbürgerschaft Neuseeland
Alma Mater
Bekannt für Molekulare Uhr
Mitochondriale Eve
Auszeichnungen MacArthur Fellowship
ForMemRS
Wissenschaftlicher Werdegang
Felder
Institutionen Universität von Kalifornien, Berkeley
These Kontrolle der Flavinsynthese durch Bakterien  (1961)
Doktoratsberater Arthur Pardee
Andere Studienberater Nathan O. Kaplan
Bemerkenswerte Studenten Svante Pääbo
Mary-Claire King
Vincent Sarich
Rebecca L. Cann
Mark Stoneking

Allan Charles Wilson (18. Oktober 1934 – 21. Juli 1991) war Professor für Biochemie an der University of California, Berkeley , ein Pionier in der Anwendung molekularer Ansätze zum Verständnis evolutionärer Veränderungen und zur Rekonstruktion von Stammesgeschichten und ein revolutionärer Beitrag zur Erforschung des Menschen Entwicklung . Er war einer der umstrittensten Figuren in der Nachkriegs Biologie ; Seine Arbeit erregte sowohl innerhalb als auch außerhalb der akademischen Welt große Aufmerksamkeit. Er ist der einzige Neuseeländer, der das MacArthur Fellowship gewonnen hat .

Er ist vor allem bekannt für die experimentelle Demonstration des Konzepts der molekularen Uhr (mit seinem Doktoranden Vincent Sarich ), das von Linus Pauling und Emile Zuckerkandl theoretisch postuliert wurde , revolutionäre Einblicke in die Natur der molekularen Anthropologie höherer Primaten und der menschlichen Evolution, und die sogenannte mitochondriale Eva- Hypothese (mit seinen Doktoranden Rebecca L. Cann und Mark Stoneking ).

Frühes Leben und Ausbildung

Allan Wilson wurde in Ngāruawāhia , Neuseeland , geboren und wuchs auf der ländlichen Milchfarm seiner Familie in Helvetia, Pukekohe , etwa zwanzig Meilen südlich von Auckland, auf . In seiner örtlichen Sonntagsschule war die Frau des Pfarrers von dem Interesse des jungen Allans an der Evolution beeindruckt und ermutigte Allans Mutter, ihn an der Elite - Sekundarschule des King's College in Auckland einzuschreiben . Dort brillierte er in Mathematik , Chemie und Sport. Wilson interessierte sich bereits für Evolution und Biochemie , wollte aber der erste in seiner Familie sein, der mit einem Studium in Landwirtschaft und Tierwissenschaften eine Universität besuchte. Wilson traf Professor Campbell Percy McMeekan , einen neuseeländischen Pionier der Tierwissenschaften , der Wilson vorschlug, die University of Otago im Süden Neuseelands zu besuchen , um sein Studium der Biochemie und nicht der Veterinärwissenschaften voranzutreiben . Wilson erwarb 1955 einen BSc von der University of Otago mit den Hauptfächern Zoologie und Biochemie. Der Vogelphysiologe Donald S. Farner lernte Wilson als Student bei Otago kennen und lud ihn als Doktoranden an die Washington State University in Pullman ein . Wilson verpflichtete sich und schloss 1957 einen Master-Abschluss in Zoologie an der WSU bei Farner ab, wo er über die Auswirkungen der Photoperiode auf die Physiologie von Vögeln arbeitete.

Wilson wechselte dann an die University of California, Berkeley , um seine Doktorarbeit fortzusetzen. Damals dachte die Familie, dass Allan nur zwei Jahre weg sein würde. Stattdessen blieb Wilson in den Vereinigten Staaten und promovierte 1961 in Berkeley unter der Leitung des Biochemikers Arthur Pardee über die Regulation der Flavinbiosynthese in Bakterien. Von 1961 bis 1964 studierte Wilson als Postdoc bei dem Biochemiker Nathan O. Kaplan an der Brandeis University in Waltham, Massachusetts. In Kaplans Labor, das mit Lactat- und Malat-Dehydrogenasen arbeitete , wurde Wilson erstmals in das aufkommende Gebiet der molekularen Evolution eingeführt. Nate Kaplan war einer der allerersten Pioniere, der phylogenetische Probleme mit Beweisen aus Proteinmolekülen anging, ein Ansatz, den Wilson später berühmt auf die menschliche Evolution und die Beziehungen zwischen Primaten anwandte. Nach Brandeis kehrte Wilson nach Berkeley zurück, wo er sein eigenes Labor in der Abteilung für Biochemie aufbaute und dort für den Rest seines Lebens blieb.

Karriere und wissenschaftliche Beiträge

Wilson trat die UC Berkeley Fakultät für Biochemie im Jahr 1964 und wurde im Jahr 1972 sein ersten großen wissenschaftlicher Beitrag zum ordentlichen Professor als veröffentlicht wurde Immunologische Zeitplan für Hominidenevolution in der Zeitschrift Wissenschaft im Dezember 1967 mit seinem Schüler Vincent Sarich , er zeigten , dass evolutionäre Beziehungen der menschlichen Spezies mit anderen Primaten , die insbesondere Menschenaffen ( Menschen , Schimpansen , Gorillas und Orang - Utans ), konnte von der molekularen Nachweis von lebenden Spezies erhalten abgeleitet werden, und nicht nur von Fossilien ausgestorbener Kreaturen. Ihre Mikrokomplement-Fixierungsmethode (siehe Komplementsystem ) maß die Stärke der Immunreaktion zwischen einem Antigen ( Serumalbumin ) einer Spezies und einem Antikörper , der gegen dasselbe Antigen einer anderen Spezies erzeugt wurde. Die Stärke der Antikörper-Antigen-Reaktion war bekanntermaßen zwischen näher verwandten Arten stärker: Ihre Innovation bestand darin, sie unter vielen Artenpaaren als „ immunologische Distanz “ quantitativ zu messen . Wenn diese Abstände gegen die Divergenzzeiten von Artenpaaren mit gut etablierter Evolutionsgeschichte aufgetragen wurden, zeigten die Daten, dass die molekulare Differenz linear mit der Zeit zunahm, was als " molekulare Uhr " bezeichnet wurde. Anhand dieser Kalibrierkurve konnte auf den Zeitpunkt der Divergenz zwischen Artenpaaren mit unbekannter oder ungewisser Fossiliengeschichte geschlossen werden. Am umstrittensten legten ihre Daten nahe, dass die Divergenzzeiten zwischen Menschen, Schimpansen und Gorillas in der Größenordnung von 3 bis 5 Millionen Jahren lagen, weit weniger als die Schätzungen von 9 bis 30 Millionen Jahren, die von herkömmlichen Paläoanthropologen von fossilen Hominiden wie Ramapithecus akzeptiert wurden . Diese Theorie des "neuen Ursprungs" der Mensch- Affen- Divergenz blieb bis zur Entdeckung der " Lucy "-Fossilien im Jahr 1974 umstritten , die definitiv auf zwischen 3,22 und 3,18 Millionen Jahre im Jahr 1992 datiert wurden.

Wilson und eine andere Doktorandin Mary-Claire King verglichen anschließend mehrere genetische Beweise (Immunologie, Aminosäureunterschiede und Proteinelektrophorese ) über die Divergenz von Mensch und Schimpanse und zeigten, dass alle Methoden darin übereinstimmten, dass die beiden Arten zu >99% ähnlich waren . Angesichts der großen Unterschiede im Organismus zwischen den beiden Arten ohne große genetische Unterschiede schlugen King und Wilson vor, dass nicht strukturelle Genunterschiede für die Artunterschiede verantwortlich sind, sondern die Genregulation dieser Unterschiede, d welche nahezu identischen Genprodukte während der Embryologie und Entwicklung zusammengesetzt werden . In Kombination mit der Hypothese der "molekularen Uhr" stand dies in scharfem Gegensatz zu der akzeptierten Ansicht, dass größere oder kleinere Unterschiede im Organismus auf große oder kleinere genetische Divergenzen zurückzuführen seien.

In den frühen 1980er Jahren störte und verfeinerte Wilson das traditionelle anthropologische Denken durch seine Arbeit mit den Doktoranden Rebecca Cann und Mark Stoneking über die sogenannte "Mitochondrial Eve"-Hypothese. Bei seinen Bemühungen, aussagekräftige genetische Marker für die Verfolgung der menschlichen Evolutionsgeschichte zu identifizieren , konzentrierte er sich auf mitochondriale DNA (mtDNA) – Gene , die in Mitochondrien- Organellen im Zytoplasma der Zelle außerhalb des Zellkerns gefunden werden . Aufgrund ihrer Lage im Zytoplasma wird mtDNA ausschließlich von der Mutter an das Kind weitergegeben, der Vater leistet keinen Beitrag und definiert in Ermangelung einer genetischen Rekombination weibliche Abstammungslinien über evolutionäre Zeitskalen. Da es auch schnell mutiert , ist es möglich, die kleinen genetischen Unterschiede zwischen Individuen innerhalb einer Art und zwischen eng verwandten Arten durch Restriktionsendonuklease -Genkartierung zu messen . Wilson, Cann und Stoneking maßen Unterschiede zwischen vielen Individuen aus verschiedenen menschlichen Kontinentalgruppen und fanden heraus, dass Menschen aus Afrika die größten interindividuellen Unterschiede aufwiesen, was mit einem afrikanischen Ursprung der menschlichen Spezies übereinstimmt (der jüngste afrikanische Ursprung des modernen Menschen oder " Aus Afrika" Hypothese). Die Daten zeigten außerdem, dass alle lebenden Menschen einen gemeinsamen mütterlichen Vorfahren hatten, der erst vor wenigen Hunderttausenden von Jahren in Afrika lebte. Dieser gemeinsame Vorfahre wurde in den Medien und in der Populärkultur als mitochondriale Eva bekannt . Dies hatte die unglückliche und irrige Implikation, dass zu dieser Zeit nur ein einziges Weibchen lebte, obwohl das Auftreten eines koaleszierenden Vorfahren eine notwendige Konsequenz der populationsgenetischen Theorie ist und die mitochondriale Eva nur einer von vielen Menschen gewesen wäre (männlich und weiblich) lebte zu dieser Zeit. Dieser Befund wurde, wie seine früheren Ergebnisse, von Anthropologen nicht ohne weiteres akzeptiert. Die konventionelle Hypothese war gewesen, dass sich verschiedene menschliche Kontinentalgruppen aus verschiedenen Vorfahren über mehrere Millionen Jahre seit der Divergenz von Schimpansen entwickelt hatten. Die mtDNA-Daten unterstützen jedoch stark die alternative und mittlerweile allgemein akzeptierte Hypothese, dass alle Menschen vor relativ kurzer Zeit von einer gemeinsamen, relativ kleinen afrikanischen Population abstammen.

Tod und Vermächtnis

Wilson erkrankte an Leukämie und starb nach einer Knochenmarktransplantation am Sonntag, den 21. Juli 1991, im Fred Hutchinson Memorial Cancer Research Center in Seattle. Er sollte noch am selben Tag die Keynote auf einer internationalen Konferenz halten. Er war 56, auf dem Höhepunkt seiner wissenschaftlichen Anerkennung und Kräfte. Er hinterließ seine Frau Leona Wilson (gestorben 2009) und zwei Kinder, Ruth (1961-2014), aus East Lansing , Michigan , und David (geboren 1964), aus San Francisco.

Wilsons Erfolg ist seinem starken Interesse und seinem tiefen Wissen in Biochemie und Evolutionsbiologie, seinem Beharren auf der Quantifizierung evolutionärer Phänomene und seinem frühen Erkennen neuer molekularer Techniken zuzuschreiben, die Aufschluss über Fragen der Evolutionsbiologie geben könnten. Nach der Entwicklung quantitativer immunologischer Methoden erkannte sein Labor als erstes die Restriktionsendonuklease- Mapping-Analyse als quantitative evolutionäre genetische Methode, was zu seiner frühen Verwendung der DNA-Sequenzierung und der damals aufkommenden PCR -Technik führte , um große DNA-Sets für genetische Analyse von Populationen. Er bildete zahlreiche Studenten, Doktoranden (17 Frauen und 17 Männer promovierten in seinem Labor) und Postdoktoranden in molekularer Evolutionsbiologie aus , darunter auch Sabbatical- Besucher aus sechs Kontinenten. Sein Labor veröffentlichte mehr als 300 technische Arbeiten und wurde in den 1970er bis 80er Jahren als das Mekka für diejenigen anerkannt, die in das Gebiet der molekularen Evolution einsteigen wollten.

Das Allan Wilson Center for Molecular Ecology and Evolution wurde 2002 zu seinen Ehren gegründet, um das Wissen über die Evolution und Ökologie der neuseeländischen und pazifischen Pflanzen- und Tierwelt sowie der Menschheitsgeschichte im Pazifik zu erweitern. Das Zentrum unterstand der Massey University in Palmerston North , Neuseeland, als nationale Zusammenarbeit zwischen der University of Auckland , der Victoria University of Wellington , der University of Otago , der University of Canterbury und dem New Zealand Institute for Plant and Food Research . Das Zentrum wurde Ende 2015 geschlossen, als die Regierung die Finanzierung einstellte.

Ein 41-minütiger Dokumentarfilm über sein Leben mit dem Titel Allan Wilson, Evolutionary: Biochemist, Biologist, Giant of Molecular Biology wurde 2008 von der Films Media Group veröffentlicht.

Auszeichnungen und Ehrungen

Verweise

Externe Links