François Jacob


Vyšlo v časopise: Čas. Lék. čes. 2010; 149: 455-456
Kategorie: Laureáti Nobelovy ceny

V roce 1965 získali Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu tři pracovníci Pasteurova ústavu v Paříži – genetik François Jacob, mikrobiolog André Michel Lwoff a biochemik Jacques Lucien Monod – za zásadní přínos pro bakteriální genetiku.

FRANÇOIS JACOB
(*1920)

François Jacob se narodil 17. června 1920 v lotrinském městě Nancy jako jediné dítě v židovské rodině nevalně majetné, přestože otec Simon spoluvlastnil bratrský podnik v Normandii a matka Thérèse rozená Francková byla dcerou generála. Chlapec se brzy naučil číst a vynalézal si důmyslné samotářské hry a zábavy. Samotářem byl i ve škole – také pro své židovství, které mu spolužáci připomínali. V letech 1927–1937 úspěšně vystudoval nudné Carnotovo lyceum s tuhým režimem (později je nazval „klecí“). Měl pak před sebou dva roky polytechnické přípravy, ale po zhlédnutí chirurgické operace se v roce 1938 zapsal na pařížskou lékařskou fakultu s úmyslem stát se chirurgem.

Nejbližší bytostí mu zůstávala matka a nejvyšší morální autoritou děd Franck, první francouzský Žid povýšený na čtyřhvězdičkového generála. Víry předků se v rodině držel jen otec, matka a příbuzní v ní byli vlažní a François v sobě krátce po bar micva odhalil ateistu. Věřil však v trvalost přírodních zákonů a lidského díla i v nepřemožitelnost Francie. Jeho svět vzal zasvé, když 13. května 1940 wehrmacht u Sedanu prorazil Maginotovu linii a 14. června obsadil Paříž, a když právě tehdy François osiřel: Thérèse Jacobová podlehla rakovině.

Uprostřed morálního rozvratu se smutkem zavalený student druhého ročníku medicíny projevil jako muž. 21. června vyplul z baskického Saint-Jean-de-Luz na polské lodi Batory, 1. července vstoupil v Londýně do řad de Gaulleovy „Svobodné Francie“ (v souladu s rodinnou tradicí se hlásil k dělostřelectvu, byl však zařazen do zdravotnického sboru) a 15. srpna putoval přes Dakar do Francouzské rovníkové Afriky, aby u 12. setniny Čadského pluku senegalských ostrostřelců plnil úlohu lékaře. V září 1942 byl povýšen do hodnosti podporučíka a v Leclercově koloně – budoucí 2. pancéřové divizi armády přejmenované na „Bojující Francii“ – se účastnil válečných operací u Fezzánu a Tripolisu v Libyi. V péči o raněné pod nepřátelskou palbou osvědčoval statečnost a obětavost. 10. května 1943 byl pod Džebel el Qárisí v Tunisku sám zasažen střepinami munice do ramene, první linii však odmítal opustit, dokud za něho nazítří neposlali náhradu. Pak sloužil u 2. pancéřové divize, v dubnu 1944 s ní odplul z Casablanky do Anglie a 1. srpna 1944 na pláži Utah v Normandii vstoupil po čtyřech letech opět na rodnou půdu. Během tažení na dosud okupovanou Paříž však 8. srpna při německém náletu utrpěl těžké zranění pravé paže a stehna osmdesáti střepinami leteckého granátu. Z Cherbourgu ho přepravili do Paříže a následovalo sedm měsíců operací a ústavního doléčování, než byl 4. dubna 1945 propuštěn z nemocnice a 15. září demobilizován. Dostal nejvyšší francouzské vyznamenání z této války – řád Osvobození, také velkokříž Čestné legie i Válečný kříž 39/45 s palmou a pěti citacemi.

Do normálního života v míru se vracel déle: přeťaté vztahy s minulostí se těžko navazovaly, sen o dráze chirurga mu rozmetalo zranění, přestávka ve studiu trvala už pět let. Tehdy François zvažoval odchod z medicíny snad kamkoliv, ještě však pomyslil na biologický výzkum, v rodícím se Centre National de la Pénicilline v pařížském hematologickém Centre Cabanel si našel téma snadno a rychle zpracovatelné technikou, kterou sám nazval „Charlie Chaplin v laboratoři“, a po sepsání studie účinnosti antibiotika tyrothricinu byl v roce 1947 na pařížské lékařské fakultě promován. 27. listopadu 1947 se oženil s pianistkou Lysiane (Lise) Blochovou, mladší o šest let. Postupně pak přišly na svět jejich čtyři děti – Pierre, dvojčata Laurent a Odile a Henri.

U aplikované farmakologie v Národním penicilínovém středisku setrval Jacob dva roky, zatímco jeho myšlenky na budoucnost se upínaly k domu č. 25 v ulici Doktora Rouxe, sídlu ústavu, který Louis Pasteur učinil kolébkou mikrobiologie a jehož váhu ještě zvyšovala jména Roux, Yersin, Simond, Calmette, Guérin, Laveran, Mečnikov, Bordet, Levaditi, Landsteiner, d’Hérelle, Nicolle, Laigret, Bovet … François ovšem toužil patřit sem také a opakovaně se ucházel o přijetí v oddělení fyziologie bakterií, ale přednosta oddělení André Michel Lwoff ho pokaždé odmítl. V roce 1950 se třicetiletý Jacob odhodlal naposledy a uspěl: Lwoff, který s Louisem Siminovitchem a Nielsem Kjeldgaardem právě objevil induktivní účinek ultrafialového záření na bakteriofágovou lýzu Bacillus megatherium, nabídl mu práci o indukci profága.

Začátek byl krušný. François si připadal jako starý nevzdělanec i vedle osmačtyřicetiletého Lwoffa, natož vedle spolupracovníků, z nichž čtyřicátník Jacques Lucien Monod zde vedl laboratoř už pět let a třiatřicetiletý Elie Léo Wollman tu byl ještě déle: jeho rodiče, emigranti z Minska, pracovali v Pasteurově ústavu jako badatelé, syn je tu navštěvoval a jednou přišel, právě když gestapo zatýkalo otce, jeho kolegové však Elieho včas zadrželi a ukryli ve sklepení ústavu. Oba rodiče pak zahynuli při transportu do Osvětimi, kdežto Elie odešel k jihofrancouzským makistům a po osvobození se vrátil do ústavu několik týdnů před Monodovým příchodem, stal se výborným genetikem a v příštích letech nejužším spolupracovníkem Françoise Jacoba.

Ten našel ve Lwoffovi otcovského učitele, v jeho objevu základnu výzkumných příležitostí a z malomyslného začátečníka rostl v respektovaného specialistu a cenného spolupracovníka (L’effet du rayonnement ultraviolet sur la biosynthèse de la bèta-galactosidase et sur la multiplication du bactériophage T2 chez Escherichia coli. C R Acad Sci 1951; 233: 1230–1232; s Annamarií Torrianiovou a Monodem). Po obhájení doktorské práce (Les bactéries lysogènes et la notion de provirus. Paris: Masson 1954) zůstal v Pasteurově ústavu. Při ověřování Hayesovy hypotézy jednosměrného přenosu genetického materiálu mezi bakteriemi (1952) mechanicky přerušil konjugaci Escherichia coli a prokázal vstup části DNA z dárcovské buňky do příjemce (Sur le mécanisme du transfert de matérial génétique au cours de la recombinaison chez Escherichia coli. C R Acad Sci 1955; 240: 2449–2451; s Wollmanem). Už jako vedoucí laboratoře (1956) sestavil genetickou mapu chromozomu Escherichia coliprokázal jeho kružnicový tvar (Sur les processus de conjugaison et de recombinaison chez Escherichia coli. Ann Inst Pasteur 1957; 93: 323–339; s Wollmanem).

V letech 1957–1958 pracoval v Pasteurově ústavu Arthur Beck Pardee z Berkeley, který v roce 1955 prokázal u E. coli inhibici syntézy pyrimidinů zpětnou vazbou. S Monodem a Jacobem se Pardee spojil k práci proslavené pod akronymním názvem „experiment PaJaMo“. Provedli řadu konjugací „samčích“ buněk E. coli schopných tvořit beta-galaktozidázu s mutovanými „samičími“ buňkami bez této schopnosti. Proti předpokladu latentní periody tvořily „samičí“ bakterie beta-galaktozidázu okamžitě, což ukazovalo na účast pohyblivého mezičlánku. „Experiment PaJaMo“ vytvořil obecný model syntézy enzymů a prokázal, že genová regulace závisí na dosud neznámé regulační molekule – represoru, který spojuje zevní činitele s genetickou expresí v interakci s induktorem a specifickým regulačním genem, což umožňuje modulovat represi genového produktu (Sur l’expression et le rôle des allèles inductible et constitutif dans la synthèse de la bèta-galactosidase chez des zygotes d’Escherichia coli. C R Acad Sci 1958; 246: 3125–3128; s Pardeem a Monodem. – The Genetic Control and Cytoplasmic Expression of „Inducibility“ in the Synthesis of beta-Galactosidase by Escherichia coli. J Mol Biol 1959; 1: 165–178; s Pardeem a Monodem). „Experiment PaJaMo“ se stal průlomem v chápání molekulárních mechanismů regulace genové exprese a podnítil další studium genové regulace, jež přineslo koncepty represoru, regulátorového genu, operonu, alosterické regulace i messenger RNA.

Jacob objevil, pojmenoval a popsal epizomy jako kruhové extrachromozomální sekvence DNA, schopné včlenit se do buněčného chromozomu nebo se z něj oddělit a schopné replikovat se samostatně i uvnitř chromozomu (Les épisomes, éléments génétiques ajoutés. C R Acad Sci 1958; 247: 154–156; s Wollmanem). S mikrobiálním biochemikem Georgesem Cohenem rozšířil represorovou hypotézu na regulaci biosyntetických enzymů, když v biosyntetických drahách tryptofanu a metioninu izoloval konstitutivní mutanty a postuloval existenci tryptofanového represoru a metioninového represoru (Sur la répression de la synthèse des enzymes intervenant dans la formation du tryptophane chez Escherichia coli. C R Acad Sci 1959; 248: 3490–3492; s Cohenem). V letech 1957-1962 dosáhla spolupráce s Monodemnejvyšší intenzity i publikační produktivity (Gènes de structure et gènes de régulation dans la biosynthèse des protéines. C R Acad Sci 1959; 249: 1282–1284; s Monodem). Jacob s kolegy prokázal, že geny kontrolující syntézu, represi a indukci jednotlivé bílkoviny se obvykle vyskytují v regulační jednotce zvané operon (L’opéron: groupe de gènes ą expression coordonnée par un opérateur. C R Acad Sci 1960; 250: 1727–1729; s Davidem Perrinem, Carmen Sánchezovou a Monodem). Stal se přednostou nového oddělení buněčné genetiky (1960). S harvardským genetikem Matthewem Meselsonem pomocí radioizotopu 35S vystopoval, že bílkoviny jsou syntetizovány na ribozomech v cytoplazmě, což vyžaduje přenos informace mezi chromozomy a ribozomy, přičemž rozmanitost sekvencí ribozomové RNA nedosahuje předpokladů Crickovy hypotézy „jeden gen, jeden ribozom, jeden protein“. Jacob tedy s Meselsonem a cambridgeským biologem Sydneyem Brennerem vyslovil domněnku, že přenos informace z genu na bílkovinu prostředkuje jiný druh RNA („messenger RNA“), a potvrdil ji testováním pomocí bakteriofága T2 v experimentu s mechanicky přerušovanou konjugací (An Unstable Intermediate Carrying Information from Genes to Ribosomes for Protein Synthesis. Nature 1961; 190: 576–581; s Brennerem a Meselsonem). Dále formuloval hypotézu replikonu (Sur la régulation de la synthèse du DNA chez les bactéries, l’hypothèse du réplicon. C R Acad Sci 1963; 256: 298–300; s Brennerem) a popsal promotor, genetický prvek nezbytný k expresi operonu (Le promoteur, élément génétique nécessaire ą l’expression d’un opéron. C R Acad Sci 1964; 258: 3125–3128; s Monodem a Agnès Ullmannovou). Byl jmenován profesorem buněčné genetiky na Collège de France (1964).

Dne 10. prosince 1965 ve Stockholmu převzali tři „Pasteuriáni“ Jacob, Lwoff a Monod „za své objevy týkající se genetické kontroly syntézy enzymů a virů“ Nobelovu cenu. Nejmladší z nich, pětačtyřicetiletý François Jacob, také za to, že s Wollmanem objasnil mechanismus sexuality u bakterií, když navázal na průkopnické dílo Joshuy Lederberga. Člen Nobelova výboru Sven Gard v prezentačním projevu řekl, že laureáti poznali povahu životních funkcí důvěrněji než kdokoliv před nimi a položili základy pro vědu molekulární biologie v pravém smyslu toho slova. 11. prosince 1965 měl Jacob nobelovskou přednášku (Genetics of the Bacterial Cell. In: Nobel Lectures in Physiology or Medicine. Singapore 1999: 811–821, rovněž Science 1966; 152: 1470–1478).

V knize o logice života popsal čtyři základní mezníky vývoje biologie od 16. století: objevy funkce orgánů, buněk, chromozomů i genů a DNA (La logique du vivant: une histoire de l’hérédité. Paris 1970). Poté se v dlouhé řadě prací věnoval dědičným vlastnostem savčích buněk v kultuře: na myším teratokarcinomu jako modelu studoval počáteční období vývoje myšího zárodku (Teratocarcinome de la souris: isolément, culture et propriétés de cellules ą potentialités multiples. Ann Microbiol (Paris) 1973; 124: 269–282; s kol.). Stal se členem Pařížské akademie věd (1977). Napsal knihu o evoluci a jejích mechanismech (Le jeu des possibles: essai sur la diversité du vivant. Paris 1981). Předsedal správní radě Pasteurova ústavu (1982–1988). V autobiografii pojímá svůj život nikoli jako plynulý tok, nýbrž jako sled období různých, vzájemně téměř cizích já, přesto však hledá v těch různorodých etapách skrytý sjednocující prvek, nejtvrdší jádro bytosti, od dětství modelovanou „vnitřní sochu“ (La statue intérieure. Paris: Odile Jacob 1987). Byl zvolen členem Francouzské akademie a dostal Cenu Lewise Thomase za psaní o vědě (1996). Napsal knihu o myši, mouše a člověku (La souris, la mouche et l’homme. Paris: Odile Jacob 1997), stal se členem Rady Řádu osvobození (1997). Po smrti první ženy Lise se v devětasedmdesáti letech oženil s Geneviève Barrierovou (1999). Ve výsledcích všech dosavadních výzkumů nalezl potvrzení úlohy regulačních okruhů v evolučních změnách (Complexity and Tinkering. Ann N Y Acad Sci 2001; 929: 71–73). Studium genomu nazval triumfem redukcionismu a zárodečné kmenové buňky jedním z nejpozoruhodnějších nástrojů výzkumu (Le monde des cellules souches. C R Biol 2002; 325: 999–1002). Byl jmenován kancléřem Řádu osvobození (2007). Do vysokého věku si zachoval svěžest a malířskou vášeň.

MUDr. Pavel Čech
Kabinet dějin lékařství 3. LF UK
Ruská 87, 100 00 Praha 10
e-mail: pavel.cech@lf3.cuni.cz 


Zdroje

1. Abir-Am PG. Nobelesse Oblige: Lives of Molecular Biologists. Isis 1991; 82; 326–343.

2. Cohen GN. Thirty Years since the Award of the Nobel Prize to Lwoff, Monod, and Jacob. Milestones in Biological Research. FASEB J 1995; 9: 981–982.

3. Dantzer R, Kelley KW. Elie Wollman 1917–2008: A Biographical Memoir. Washington: National Academy of Sciences 2009.

4. Jacob F. Hra s možnostmi: esej o různosti života. Praha: Karolinum 1999.

5. Jacob F. La Statue intérieure. Paris: Editions Odile Jacob 1987.

6. Lederberg J. An Illustrious Scientist’s Life, Recounted with a Lyric Touch. The Scientist June 27, 1988; 24.

7. Mukunda N. The Statue Within: An autobiography. J Genet 1990; 69: 179–183.

8. Pardee AB. PaJaMas in Paris. Trends in Genetics 2002; 18: 585–587.

9. Pardee AB. This Week’s Citation Classic. Current Contents/Life Sci 1985; 9: 19.

10. Sodomka L, Sodomková Magd., Sodomková Mark. Kronika Nobelových cen. Praha: Euromedia Group k. s. – Knižní klub 2004: 322–323.

Štítky
Adiktologie Alergologie a imunologie Angiologie Audiologie a foniatrie Biochemie Dermatologie Dětská gastroenterologie Dětská chirurgie Dětská kardiologie Dětská neurologie Dětská otorinolaryngologie Dětská psychiatrie Dětská revmatologie Diabetologie Farmacie Chirurgie cévní Algeziologie Dentální hygienistka

Článek vyšel v časopise

Časopis lékařů českých


Nejčtenější v tomto čísle

Tomuto tématu se dále věnují…


Kurzy

Zvyšte si kvalifikaci online z pohodlí domova

Krvácení v důsledku portální hypertenze při jaterní cirhóze – od pohledu záchranné služby až po závěrečný hepato-gastroenterologický pohled
nový kurz
Autoři: PhDr. Petr Jaššo, MBA, MUDr. Hynek Fiala, Ph.D., prof. MUDr. Radan Brůha, CSc., MUDr. Tomáš Fejfar, Ph.D., MUDr. David Astapenko, Ph.D., prof. MUDr. Vladimír Černý, Ph.D.

Rozšíření možností lokální terapie atopické dermatitidy v ordinaci praktického lékaře či alergologa
Autoři: MUDr. Nina Benáková, Ph.D.

Léčba bolesti v ordinaci praktického lékaře
Autoři: MUDr. PhDr. Zdeňka Nováková, Ph.D.

Revmatoidní artritida: včas a k cíli
Autoři: MUDr. Heřman Mann

Jistoty a nástrahy antikoagulační léčby aneb kardiolog - neurolog - farmakolog - nefrolog - právník diskutují
Autoři: doc. MUDr. Štěpán Havránek, Ph.D., prof. MUDr. Roman Herzig, Ph.D., doc. MUDr. Karel Urbánek, Ph.D., prim. MUDr. Jan Vachek, MUDr. et Mgr. Jolana Těšínová, Ph.D.

Všechny kurzy
Kurzy Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se