Joshua Lederberg

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Joshua lederberg est un célèbre biologiste américain. En savoir plus sur joshua lederberg à WordsSideKick.com.

Dans l'intention de devenir médecin, Lederberg s'est inscrit au Columbia College, suivant le cursus prémédical. Là-bas, il a rencontré Francis Ryan, dont les recherches sur la génétique biochimique de la moisissure du pain Neurospora ont également inspiré l’intérêt de Lederberg pour la biologie cellulaire et la génétique. En 1944, après avoir reçu son B.A. Diplômé avec mention en zoologie, il a entrepris des études supérieures au Collège des médecins et chirurgiens de l'Université Columbia, tout en poursuivant ses recherches avec Ryan.

À l'été 1946, après deux années d'études à la faculté de médecine, Lederberg rejoignit le département de microbiologie et de botanique de l'université de Yale grâce à une bourse de recherche du fonds Jane Coffin Childs pour la recherche médicale. Là-bas, il est devenu de plus en plus fasciné par l’étude de la génétique bactérienne et, à la fin de l’été, a abandonné son plan de retourner à la faculté de médecine. Au lieu de cela, il a continué à Yale, travaillant comme assistant de laboratoire auprès de Tatum, microbiologiste et biochimiste.

Avant de venir à Yale, Tatum, en collaboration avec le généticien Beadle, avait été un pionnier des avancées dans le domaine de la génétique biochimique, qui étudie la manière dont le code génétique stocké dans les cellules se traduit par les caractéristiques physiques spécifiques d'un organisme. Comme Ryan, Tatum étudiait Neurospora et, à Yale Lederberg, l’aida à poursuivre ses recherches. Dans le même temps, ils ont également commencé des enquêtes dans d'autres domaines connexes.

Au cours de ces années, la théorie qui prévalait était que les bactéries manquaient de gènes et de noyaux et qu'elles se reproduisaient de manière asexuée, par division cellulaire, dans laquelle la cellule se scindait en deux et les deux cellules résultantes contenaient chacune un ensemble complet de chromosomes. Pour tester cette théorie, Lederberg et Tatum ont utilisé la bactérie Escherichia coli, un organisme qui vit dans le tractus gastro-intestinal humain. Leurs soupçons selon lesquels les bactéries pourraient être capables de procréer sexuellement étaient basés sur les découvertes antérieures de Tatum avec Beadle concernant Neurospora et sur les recherches menées conjointement par Lederberg et Ryan dans ce domaine. Ces études avaient montré que deux organismes fongiques pouvaient se combiner temporairement, ou se conjuguer, pour produire une cellule «fille» combinant du matériel génétique provenant des deux organismes originaux.

En appliquant des variantes des techniques déjà développées par Tatum et Beadle, Tatum et Lederberg ont montré que la recombinaison génétique sexuelle avait bien eu lieu dans certaines souches de la bactérie E. coli. La conjugaison de deux souches différentes de bactéries a donné lieu à une cellule génétiquement recombinée qui a ensuite commencé à se diviser en nouvelles cellules de progéniture dont le matériel génétique a été hérité des deux cellules mères.

Cette preuve que la reproduction bactérienne faisait écho aux processus de fertilisation normaux des organismes supérieurs était une percée significative. La croissance rapide et la structure simple des bactéries, et le fait que la conjugaison bactérienne était un phénomène courant, ont fourni un terrain fertile pour la recherche en génétique, y compris la possibilité de cartographie des gènes bactériens.

Lederberg est resté à Yale, travaillant avec Tatum jusqu'en 1947, date à laquelle il est devenu professeur assistant de génétique à l'Université du Wisconsin. L'année suivante, il a reçu son doctorat. diplôme de Yale en microbiologie.

Entre autres travaux en génétique microbienne, il a prouvé l’hypothèse de longue date selon laquelle des mutations génétiques se produisent spontanément et a mis au point une procédure de laboratoire connue sous le nom de réplique de placage afin d’isoler les mutations d’une espèce bactérienne. Par cette méthode, il a réussi à coupler des bactéries résistantes à la pénicilline avec des bactéries résistantes à la streptomycine afin de produire une nouvelle souche résistante aux deux antibiotiques. Ces travaux ont démontré qu'il était possible de renforcer ou d'affaiblir le pouvoir pathogène des bactéries, car Lederberg a réussi à rendre un organisme initialement faible plus virulent et inversement.

L'une des réalisations les plus importantes de Lederberg au Wisconsin a été sa découverte du phénomène qu'il a appelé la transduction. Assisté par Norman Zinder, alors étudiant diplômé, Lederberg a découvert que les bactériophages, ou virus infectant les bactéries, peuvent transporter le matériel chromosomique de la cellule d'une souche de bactérie à une autre souche totalement différente. Ce processus de transduction diffère de la conjugaison en ce sens que, tandis que la conjugaison transmet les chromosomes complets d'une bactérie à une autre, la transduction ne transfère que des fragments d'ADN indirectement via le processus d'infection virale.

La transduction commence lorsqu'un virus infecte une bactérie en insérant ses gènes dans la cellule. L'ADN viral commande ensuite à la bactérie infectée de produire de nouveaux virus, qui comprendront des copies de l'ADN viral d'origine. Une partie de l'ADN de la bactérie peut également être copiée et distribuée accidentellement par la prochaine génération de virus. Lorsque, à leur tour, les nouveaux virus infecteront ensuite un autre groupe de bactéries, une partie de l'ADN bactérien sera incorporée à ces cellules nouvellement infectées avec du matériel génétique de la deuxième génération de virus.

La découverte de la transduction a marqué le début véritable de la génétique recombinante, dans laquelle des cellules bactériennes peuvent être manipulées ou «manipulées» en laboratoire grâce à l'introduction intentionnelle de gènes sélectionnés dans une cellule. Lederberg a fait œuvre de pionnier dans ce travail en sélectionnant et croisant des microbes et des virus afin de créer des souches d'organismes entièrement nouvelles et uniques, présentant peu de similitude avec les cellules parentales d'origine.

Au cours de ses 12 années passées au Wisconsin, Lederberg a été promu professeur associé en 1954, à 29 ans, puis en 1957, il a organisé le nouveau département de génétique médicale de l'université, dont il a été le premier président. Il a occupé ce poste jusqu'en 1958 et a ensuite rejoint l'Université de Stanford en février 1959 en tant que professeur de génétique et de biologie. Il était responsable du développement du nouveau département de génétique de Stanford et en était le directeur depuis sa création. En 1962, Lederberg assuma en outre le rôle de directeur des Laboratoires de médecine moléculaire Joseph P. Kennedy, Jr.. Il resta à Stanford jusqu'en 1978 et fut ensuite président de la Rockefeller University à New York jusqu'en 1990.

En prouvant qu'il était possible de modifier le matériel génétique de n'importe quel organisme, les travaux de Lederberg ont révélé de nombreuses applications potentielles dans la recherche médicale et biologique. Le génie génétique est très prometteur pour le traitement de nombreuses maladies, y compris le cancer. Avec la cartographie des gènes, il est possible d’identifier les personnes à risque de développer certaines conditions médicales et de développer ainsi génétiquement des traitements correspondants par thérapie génique, ou la création de «gènes de synthèse». Les progrès de la microbiologie et de la génétique promettent également un nouvel espoir dans les greffes médecine et autres domaines. Mais la possibilité de développer des substances biologiques intentionnellement nocives est déjà un risque reconnu, que Lederberg lui-même a consacré beaucoup de temps à faire connaître.

Ses préoccupations concernant les questions morales liées à la génétique recombinante et les effets considérables que cette technologie pourrait avoir, l’ont conduit à devenir conseiller scientifique auprès de l’Organisation mondiale de la santé et consultant dans les négociations internationales sur le contrôle de l’utilisation des armes biologiques. Il a également publié et donné de nombreuses conférences sur les implications d'une telle bio-ingénierie.

Avec l’avènement du programme spatial américain, Lederberg s’intéressa beaucoup au domaine de l’exobiologie, un terme qu’il inventa pour définir l’étude de la vie biochimique au-delà de la Terre, et agit en tant que consultant pour les missions spatiales américaines sur Viking sur Mars.

Depuis 1990, Lederberg est professeur émérite au laboratoire de génétique moléculaire et d'informatique de l'Université Rockefeller et continue à donner des conférences, à effectuer des recherches et à faire partie de plusieurs comités consultatifs.


Supplément Vidéo: Lederberg and Tatum experiment.




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