Esther Lederberg

彼女のラムダ(λ)の発見は分子遺伝学とウイルス学に大きな影響を与えました

Esther Miriam Zimmer Lederbergはアメリカの微生物学者であり、細菌遺伝学の先駆者でした。注目すべき発見には、細菌ウイルスλ、特異的形質導入による細菌間の遺伝子転移、レプリカプレーティングによる突然変異の自発的性質、および他の細菌への遺伝子転移を促進する細菌の肥沃性因子Fの発見が含まれます。

Lederbergはまた、Stanford Universityの現在は廃止されたプラスミド参照センターを設立し、指導しました。そこで彼女は、抗生物質耐性、重金属耐性、病原性、接合、コリシン、トランスポゾン、およびその他の未知の要因をコードするものを含む、多くの種類のプラスミドを維持、命名、および配布しました。

男性主導の分野における女性として、またノーベル賞受賞者の妻として、Lederbergは職業的認識のために苦労しました。微生物学の分野での基礎的な発見にもかかわらず、彼女は大学での終身的地位を決して提供されませんでした。教科書は彼女の仕事を無視することが多く、彼女の成果を彼女の夫Joshuaに帰しています。

初期の人生

Esther Miriam Zimmerはニューヨークのブロンクスで、ユダヤ正統派の背景を持つ家族に生まれた2人の子供の最初でした。彼女の両親はルーマニアからの移民で印刷所を経営していたDavid Zimmerと、Pauline Geller Zimmerでした。彼女の兄Benjamin Zimmerは1923年に生まれました。大恐慌の子供である彼女の昼食はしばしば、絞ったトマトの汁でトップされたパンの一片でした。Zimmerはヘブライ語を学び、この習熟を使ってPassover sederを行いました。

ZimmerはブロンクスのEvander Childs High Schoolに通い、16歳で卒業しました。彼女はニューヨーク市のHunter Collegeに通うための奨学金を授与されました。大学では、Zimmerは最初フランス語または文学を研究したいと考えていましたが、女性は科学でのキャリアを得るのに苦労していると感じていた彼女の教師の推奨に反して、生化学の分野に彼女の研究分野を変えました。彼女はニューヨーク植物園で研究アシスタントとして働き、植物病理学者Bernard Ogilvie DodgeとのNeurospora crassaの研究に従事しました。彼女は遺伝学の学士号を取得し、1942年に20歳で優等で卒業しました。

Hunter大学を卒業した後、ZimmerはCarnegie Institution of Washingtonの後のCold Spring Harbor LaboratoryのAlexander Hollaenderへの研究アシスタントとして働きました。そこで彼女はN. crassaとの仕事を続け、遺伝学での彼女の最初の仕事を発表しました。1944年、彼女はStanford UniversityへのフェローシップIDを獲得し、George Wells BeadleとEdward Tatumのアシスタントとして働きました。Tatumに遺伝学を教えてくれるよう求めたとき、彼は最初に躊躇しました。彼女がそれを非常に成功するために仕事をしたので、Tatumは彼女をTAにしました。彼女は後にカリフォルニア西部に旅し、Stanford UniversityのHopkins Marine StationでCornelius Van Nielの下で夏を勉強した後、遺伝学のマスタープログラムに入りました。Stanfordは1946年に彼女に修士号を授与しました。彼女のM.A.論文の題名は「Para-Aminobenzoic AcidDeficient in Neurosporaの突然変異系統」でした。同じ年に、彼女はYale UniversityでTatumの学生であったJoshua Lederbergと結婚しました。Lederbergはyale's Osborne Botanical Laboratoryに移り、その後彼女の夫がそこで教授になった後、Wisconsin大学に移りました。そこで彼女は博士号を取得しました。1946年から1949年まで、彼女はNational Cancer Instituteから博士号前のフェローシップを授与されました。彼女の論文は「細菌大腸菌の変異可能性の遺伝的制御」でした。彼女はR. A. Brinkの監督の下で1950年に博士号を完了しました。

微生物学と遺伝学への貢献

Lederbergは1950年代の大部分、Wisconsin大学に留まりました。そこで彼女はラムダファージを発見し、トランスダクションとラムダファージリソジェニーの関係に関する初期の研究を行い、E. coli Fの肥沃性因子をLuigi Luca Cavalli-Sforzaで発見し、最終的にJoshua Lederbergとともに発表し、Joshua Lederbergとのレプリカプレーティングの最初の成功した実装を考案し、特異的形質導入の遺伝的メカニズムの発見と理解を支援しました。これらの貢献は、20世紀後半に行われた遺伝学仕事の多くの基礎を築きました。彼女の仕事のために、彼女は細菌遺伝学の先駆者と見なされています。

λバクテリオファージ

Esther Lederbergは、最初にλバクテリオファージを単離しました。彼女は1951年に、彼女が博士号の学生であったときに最初に発見を報告し、1953年にGenetics誌での論文で詳細な説明を提供しました。彼女は紫外線で変異誘発されたE. coli K12株で働いていました。彼女は変異体株とその親E. coli K12株の混合物をアガロースプレートにインキュベートしたとき、バクテリオファージによって引き起こされることが知られていたプラークを見ました。バクテリオファージの源は親K12株でした。UV処理は変異体からバクテリオファージを「治癒」し、親が生成した同じバクテリオファージによる感染に敏感にしました。バクテリオファージはλという名前が付けられました。彼女の研究は、λが、ファージがE. coliホストからバーストする前に多くのコピーを急速に作成する典型的なライフスタイルと、ファージがE. coli内に静かに別の遺伝的マーカーとしてのみ存在する代替ライフスタイルの両方を持っていることを示しました。

Esther Lederbergとは、λは静止形態で、砂糖糖化蛋白質galの代謝に必要なE. coli遺伝子の近くに遺伝的にマップされていることを示しました。Lederbergs夫婦は、λの遺伝物質が染色体に物理的に統合され、galの遺伝子の近くで、その後、ホスト細菌のDNAとともにプロファージとして複製されることを提案しました。プロファージが後にホストを離けるように促された場合、それはホストDNAから自体を切除する必要があります。時々、切除されたファージDNAは隣接するホストDNAを伴い、ファージによって新しいホストに導入されることができます。このプロセスは特異的形質導入と呼ばれます。

数年間のλに関する彼女の研究の発表に続いて、Lederbergは国際会議で彼女の発見を発表しました。1957年、Lederbergはオーストラリアのキャンベラでの細菌およびウイルス遺伝学シンポジウムでλリソジェニーと特異的形質導入に関する講演を行いました。1958年、彼女はカナダのモントリオールでの第10回国際遺伝学会議でgal locuのの微細構造マッピングに関する彼女の発見を発表しました。

細菌肥沃性因子F

肥沃性因子またはF因子のLederbergの発見は、既知の遺伝的マーカーを持つ他のE. coli株との交配によるE. coli染色体上のラムダプロファージの位置をマップするための彼女の実験から直接生じました。交配のいくつかが組み換え体の上昇に失敗したとき、彼女は彼女のE. coli株のいくつかが「肥沃性因子」を失ったと疑いました。彼女自身の言葉では：

利用可能なマーカーのテストの観点から...データは、リソジェニーのための特定の位置があったことを示しました。...そのような連鎖（遺伝的マッピング）研究の過程で、...ある日、ゼロ組み換え体が回復されました....存在しなかった場合に組み換え体がなかったことを引き起こしたいくつかの種類の「肥沃性因子」があるという概念を探索しました。短い場合、私はこれをFと名付けました。

その後の他者による仕事は、F因子が接合と呼ばれるプロセスで直接接触によって受取人細菌にDNAを寄付することを許可する遺伝子を含む細菌DNA配列であることを示しました。F因子をコードするDNA配列は、独立したプラスミドとして存在するか、細菌細胞の染色体に統合することができます。

突然変異の起源

元のアガロースプレートと同じ幾何学的配置で細菌コロニーを大量に複製する問題は、最初に、Esther Lederbergとによって実装されたレプリカプレーティングによって成功裏に解決されました。科学者たちは、Lederbergsが最終的に成功裏に実装される前に、少なくとも10年間、信頼できるソリューションのために苦労していました。方法論の効率が低い前身は、爪楊枝、紙、ワイヤーブラシ、および多くの接種菌でした。伝記者Rebecca Ferrellは、Lederbergが発明した方法は、彼女の父親のプレスを彼の仕事で使用し、細菌コロニーのプレートを無菌のベルベットに押してから、研究者が観察したい希望の特性に応じて異なる成分のメディアのプレートに押された可能性があることを信じています。

Lederbergsはレプリカプレーティング方法を使用して、バクテリオファージおよび抗生物質耐性突然変異体が、ファージまたは抗生物質がない場合に発生したことを示しました。突然変異の自発的な性質は、以前はLuriaとDelbrückによって示されていました。しかし、多くの科学者はLuriaとDelbrückの発見の数学的議論を理解できず、彼らの論文は他の科学者によって無視されるか拒否されました。論争はLederbergsのシンプルなレプリカプレーティング実験によって解決されました。

プラスミド参照センター

Esther Lederbergは1959年にJoshua LederbergとともにStanfordに戻りました。彼女は1976年から1986年までStanford School of Medicineでプラスミド参照センターPRCを指導しながら、彼女の研究キャリアのバランスをとって留まりました。PRCの主任として、彼女は世界のプラスミド、トランスポゾン、および挿入配列のレジストリを組織し、維持しました。彼女はIS1とTn1で始まる挿入配列とトランスポゾンに順序付けてシステムに名前を付けることを開始しました。彼女の引退まで、順序付けられた番号付けが続きました。

彼女は1985年にStanford Department of Microbiology and Immunologyの位置から引退しましたが、ボランティアとしてPRCでの彼女の仕事を続けました。

プロフェッショナルの栄誉

• 1956年イリノイ州バクテリオロジスト協会：Joshua Lederbergとのパスツール賞
• 1959年オーストラリアのメルボルン大学で働く細菌学へのフルブライトフェローシップ。
• 米国科学振興協会のフェロー

1985年、LederbergはStanford UniversityでMicrobiology and Immunologyの名誉教授として名誉を受けました。

職業上の課題：性別差別

微生物学者Stanley Falkow氏はEsther Lederbergについて「実験的および方法論的に、彼女は研究室の天才でした」と述べました。しかし、Esther Lederbergはパイオニア研究科学者でしたが、彼女は1950年代と1960年代に女性科学者として重大な課題に直面しました。

大学院で彼女がF因子とλの基礎的な発見の後、Joshua Lederbergは彼女が彼女の発見のフォローアップのための追加の実験を実施するのを止めました。Estherの説明によれば、彼女の論文顧問としてのJoshuaは、彼女が彼女の博士号論文を終了することを望んでいました。彼女の大学院顧問R.A. Brinkは彼女の発見の意義を認識していなかったかもしれません。彼女がそれらをすぐに追求することを許可された場合、彼女は完全に彼女の発見のために認識されたかもしれません。代わりに、遅延は独立した研究科学者としての彼女の遺産を傷つけ、細菌性についての彼女の発見は現在主に彼女の夫に信じられています。実は、ほとんどの教科書はEsther Lederbergと共同で行われた発見におけるJoshua Lederbergの役割を強調しています。レプリカプレーティング技術の開発のためにEsther Lederbergが与えられていない信用は、女性科学者による発見が不当に彼らの男性の同僚に帰されるMatilda効果の例として引用されています。Joshua が1958年にノーベル賞を獲得するまでに、彼を採用していた研究センターは、Estherを独立した科学者としてではなく、彼の妻と研究アシスタントと見なしていました。

Lederbergは、分子生物学の1966年の本「ファージと分子生物学の起源」の章を書くことから除外されました。これは分子生物学の記念式です。科学史家Prina Abir-Amによると、バクテリオファージ遺伝学における彼女の重要な発見のため、彼女の除外は「理解不可能」でした。Abir-Amは、1960年代に蔓延していたセクシズムの一部に彼女の除外を帰しました。

Luigi Luca Cavalli-Sforzaが後で述べたように、「Dr. Esther Lederbergは、非常に有名な夫との仕事の特権を享受しました。これは時々、彼女が実際に受けるべき信用の多くとして彼女に信じられていない可能性があるため、彼女はセットバックでもあります。非常に少数の人々が、Joshua が有価値な共同労働者の利益を持つことができるとしても、知っています。」それにもかかわらず、彼女の夫Joshua は彼女の仕事と貢献を認めました。カップルが1951年のCold Spring Harbor Symposiumに参加したとき、彼はE. coliに関するEstherの博士号の仕事について議論し、彼女を第2著者として認めました。しかし、Ferrellは、彼が彼らが細菌の遺伝的組み換えの発見を述べた自伝的説明を書いたときに、彼が後で彼女の仕事を認めなかったと指摘しています。

Lederbergは、フェミニズムの第2波の初期に自分自身と他の女性のための提唱者でした。Stanford Universityの他の多くの女性科学者のように、Lederbergは職業的認識のために苦労しました。彼女の夫が1959年にStanfordでの遺伝学部門の責任者として彼の在職期間を開始したとき、彼女と他の2人の女性は医学部長に医学部長に、医学部長の女性教職員の欠員に対して請願しました。彼女は最終的に微生物学と免疫学部門の研究准教授としての教員の位置が任命されましたが、地位は非常勤でした。Abir-Amによると、EstherはJoshua との離婚後、Stanford に雇用されたままであるために戦わなければなりませんでした。その後、1974年にシニアサイエンティストとして、彼女は随伴教授としての地位に転換するように強制されました