ЛЕДЕРБЕРГ Джошуа (р. 1925)
ЛЕДЕРБЕРГ (Lederberg) Джошуа (р. 1925), американский генетик, пионер исследования генетики микроорганизмов. Открыл трансдукцию и рекомбинацию (совместно с Э. Тейтемом) у бактерий. Нобелевская премия (1958). * * * ЛЕДЕРБЕРГ (Lederberg) Джошуа (род. 23 мая 1925 г.). Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1958 г. совместно с Джорджем У. Бидлом и Эдуардом Л. Тейтемом. Американский генетик Джошуа Ледерберг родился в Монклере (штат Нью-Джерси), в семье раввина Цви Хирша Ледерберга и Эстер Ледерберг (Голденбаум). За два года до рождения Джошуа его родители эмигрировали в Америку из Палестины. Л. получил начальное образование в государственной школе Нью-Йорка. В 1941 г. он закончил среднюю школу. По окончании школы Л. изучал зоологию на начальном медицинском курсе Колумбийского университета и в возрасте 19 лет получил степень бакалавра с отличием. Затем он поступил в медицинскую школу Колледжа врачей и хирургов Колумбийского университета, но продолжал исследовательскую работу под руководством Ф. Райана на кафедре зоологии Колумбийского университета. После двух лет учебы в медицинской школе Л. летом 1944 г. работал в Йельском университете старшим лаборантом кафедры микробиологии. Хотя Л. вначале собирался осенью вернуться в медицинскую школу, он остался в Йельском университете и продолжил исследовательскую работу и учебу, с тем чтобы получить докторскую степень по микробиологии, под руководством микробиолога и биохимика Эдуарда Л. Тейтема. В Станфордском университете Тейтем и его коллега Джордж У. Бидл проводили исследования, открывшие новые пути развития биохимической генетики - раздела генетики, изучающего биохимические процессы, в результате которых генотип организма (совокупность всех его генов) реализуется в его фенотип (совокупность физических признаков). Генетика зародилась в 1866 г., когда монах-доминиканец Грегор Мендель высказал идею о том, что за наследование физических признаков отвечают некие "элементы", которые сегодня называются генами. В начале XX в. работы Менделя, не получившие признания при его жизни, стали основой новых научных исследований. Ученые обнаружили, что гены располагаются во внутриядерных образованиях - хромосомах. Однако лишь в 1940 г. стало известно, что гены образованы дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК). Герман Мюллер в исследованиях, проведенных в 20-х гг., доказал, что рентгеновские лучи вызывают генетические мутации, и в начале 40-х гг. Бидл и Тейтем смогли вызвать мутации у грибка. При этом они установили, что гены, т.е. часть молекулы ДНК, управляют образованием клеточных ферментов (белков, необходимых для различных биохимических реакций в организме) и тем самым регулируют биохимические процессы в клетках. В то время когда Л. под руководством Тейтема начал исследовать генетику бактерий, ученые считали, что эти организмы размножаются бесполым путем: одна бактерия делится и дает начало двум другим. Однако Л. благодаря работам Тейтема и Бидла и собственным исследованиям в Колумбийском университете знал, что грибки размножаются половым путем посредством временного объединения (конъюгации) двух отдельных клеток с образованием третьей - дочерней. Л. предположил, что бактерии также должны размножаться половым путем. Для проверки этого предположения он вместе с Тейтемом исследовал обитающую в толстой кишке человека и животных кишечную палочку (Escherichia coli). Оказалось, что эта бактерия может размножаться половым путем посредством конъюгации двух отдельных клеток. При этом образуется дочерняя клетка, которая делится, и ее потомство также претерпевает последовательные деления; в результате формируется новое поколение бактерий. Скрестив два штамма кишечной палочки, Л. и Тейтем обнаружили, что потомство наследует некоторые черты обоих родительских штаммов. Они назвали это явление половой генетической рекомбинацией. При генетической рекомбинации бактериальных клеток от одной клетки к другой передается полный дополнительный набор хромосом и их генов. В 1947 г. Л. ушел из Йельского университета и стал профессором генетики в Висконсинском университете. Здесь он продолжал исследовать генетическую рекомбинацию бактерий. В следующем году он получил докторскую степень по микробиологии от Йельского университета. В Висконсинском университете Л. разработал специальный метод, при котором с помощью ультрафиолетовых лучей или других факторов, вызывающих мутации, изолируются мутанты того или иного вида бактерий. Он доказал, что мутации происходят спонтанно, и тем самым подтвердил прежде существовавшую гипотезу в эволюционной генетике. Применив свой метод для скрещивания бактерий, резистентных к пенициллину и стрептомицину, он получил бактерии, невосприимчивые к обоим антибиотикам. Кроме того, он доказал, что с помощью подобных методик можно сделать вирулентными относительно безвредные бактерии, и наоборот. В сотрудничестве с аспирантом Висконсинского университета Нортоном Зиндером Л. обнаружил у бактерий процесс трансдукции. При трансдукции, или переносе фрагментов хромосом от одной клетки к другой, изменяется генетический код клетки-реципиента. Некоторые ученые полагают, что вирусы могут изменять генетический код бактерий путем сходного процесса. Поскольку определение порядка следования генов в хромосомах основывается на методах, имеющих отношение к трансдукции, работа Л. внесла большой вклад в дальнейшие исследования и открытия в области генетики бактерий. Кроме того, она открыла дорогу развитию современной рекомбинантной генетики - изучению процессов, с помощью которых можно изменять генетический код бактерий с целью выработки определенных биохимических веществ. В 1957 г. Л. было поручено организовать и возглавить кафедру генетики в Висконсинском университете. Перед тем как приступить к новым обязанностям, он благодаря стипендии, учрежденной Фондом Фулбрайта, смог провести исследования в Мельбурнском университете в Австралии. В 1958 г. Л. была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине "за открытия, касающиеся генетической рекомбинации и организации генетического материала у бактерий". Вторая половина премии была присуждена Бидлу и Тейтему "за открытия, касающиеся роли генов в специфических биохимических процессах". В этом же году Л. получил должность профессора и заведующего кафедрой генетики Станфордского университета. В 1962 г. он стал также директором лаборатории молекулярной медицины Джозефа Кеннеди-младшего в этом же университете. В начале разработки американской космической программы Л. высказывал различные предположения относительно научных и медицинских последствий освоения космоса и был назначен консультантом программы "Викинг", суть которой состояла в разработке проекта космического полета на Марс. Кроме того, он был советником Всемирной организации здравоохранения по возможным последствиям биологической войны и биологическому оружию. В 1978 г. Л. ушел из Станфордского университета и стал ректором Рокфеллеровского университета. Кроме работ по генетике, он написал много трудов, посвященных биологическим наукам и будущему человека как вида. В 1946 г. Л. женился на бывшей аспирантке Тейтема Эстер Циммер. После развода он в 1968 г. женился на Маргарите Стайн Кирш; в семье у них сын и дочь. Кроме Нобелевской премии, Л. удостоен премии Эли Лилли Общества американских бактериологов (1953) и медали Александра Гамильтона Колумбийского университета. Он обладает почетными степенями Йельского, Колумбийского, Нью-Йоркского и Туринского университетов. Он является членом Национальной академии наук США, Американского химического общества и Американского общества генетиков. В 1979 г. он был избран иностранным членом Лондонского королевского научного общества.