Жак Моно

Фотографія Жак Моно (photo Jacques Monod)

Jacques Monod

  • День народження: 09.02.1910 року
  • Вік: 66 років
  • Місце народження: Париж, Франція
  • Дата смерті: 31.05.1976 року
  • Громадянство: Франція
  • Оригінальне ім’я: Жак Люсьєн Моно
  • Original name: Jacques Lucien Monod

Біографія

Французький біолог Жак Люсьєн Моно народився в Парижі в сім’ї Шарлотти Тодд (Макгрегор) Моно, американки шотландського походження, і Люсьєна Моно, художника і інтелектуала, предки якого були швейцарськими протестантами-гугенотами. Коли хлопчикові виповнилося 7 років, сім’я переїхала до Канн, і протягом всього свого подальшого життя М. вважав себе вихідцем з півдня Франції, а не парижанином.

В юнацькі роки М. навчався у Каннському ліцеї; його наставником був Дор де ля Сушер, викладав гуманітарні науки, а згодом засновник і зберігач Антибского музею. Після закінчення ліцею у 1928 р. М. був зарахований на факультет природничих наук Паризького університету (Сорбонни). Пізніше він пояснить вибір свого життєвого шляху впливом батька: «Він виношував позитивістську віру у одночасний прогрес науки і суспільства. І це йому, любителю книг Дарвіна, я зобов’язаний своїм раннім інтересом до біології». М. виявив, однак, що та біологія, яку читали в університеті, на кілька десятиліть відстала від рівня сучасної науки, тому він вирішив подбати про те, щоб отримати більш фундаментальну освіту. Мікробіологію і харчування мікробів М. опановував під керівництвом Андре Львова, з яким у нього на все життя встановилися дружні стосунки. Біохімічної генетики він навчався у Бориса Эфрусси, а Луї Рапкин прищепив йому свідомість необхідності молекулярно-біологічного підходу при аналізі нерозгаданих таємниць живої клітини. У 1931 р. М. отримав у Сорбонні ступінь бакалавра наук і вирішив продовжити свою освіту.

На наступний рік М. став асистентом в лабораторії органічної еволюції життя в Сорбонні, у 1934 р. перейшов у зоологичесую лабораторії Сорбонни також на посаду асистента, а ще через рік був призначений асистент-професором зоології. Влітку він приєднався до експедиції натуралістів, яка прямувала до Гренландії з Франції на вітрильному судні «Пуркуа па?». Через два роки М. хотів вдруге відправитися в Гренландію на борту того ж судна, але замість цього відплив з Эфрусси в Сполучені Штати, отримавши грошову субсидію Рокфеллерівського фонду. В те літо судно «Пуркуа па?» і всі, хто перебував на його борту, безслідно зникли.

В 1936…1937 рр., перебуваючи в США, М. і Эфрусси займалися генетикою плодової мушки (Drosophila melanogaster) під керівництвом Томаса Ханта Моргана в Каліфорнійському технологічному інституті. М. був вражений високим якістю досліджень і свободою, з якою члени очолюваного Морганом відділу обмінювалися ідеями і отриманими результатами. Ця ситуація різко контрастувала з набагато більш жорсткої атмосферою, яка панувала в наукових колах Сорбонни. Повернувшись в Париж, М. протягом кількох місяців працював у лабораторії Эфрусси в Інституті фізико-хімічної біології, займаючись біохімічної генетики плодової мушки, а потім повернувся до своїх обов’язків в Сорбонні.

Проводячи експерименти з кишковою паличкою (Escherichia coli), М. виявив, що клітинна енергія використовується в першу чергу для процесів біосинтезу, а не для підтримки клітинних структур. Він спостерігав два різних типи кривих зростання в колоніях Е. coli в залежності від того, який з двох різних вуглеводів давався в якості харчування. Львів припустив, що М. виявив феномен адаптації ферментів, при якому спочатку активується і синтезується один фермент, а другий пригнічується, а потім навпаки. «Починаючи з цього дня у грудні 1940 р. вся моя наукова діяльність була пов’язана з вивченням ферментної адаптації», – напише пізніше М.

В наступному році М. отримав у Сорбонні ступінь доктора філософії, захистивши дисертацію на підставі своїх досліджень. Однак завідувач лабораторією не виявив інтересу до його роботи, і М. продовжив свої експерименти в Пастерівському інституті. В цей же час він брав активну участь у русі Опору, був заарештований гестапо, але зумів втекти. Після звільнення Франції отримав ряд військових нагород. Як член штабу генерала де Латтр де Тассіньї він зустрічався з офіцерами американської військової медичної служби, які познайомили його з останніми публікаціями в науковій періодиці. Йому попалися на очі дві статті, де описувалися результати експериментів, проведених у США під час війни. В одній з них, написаної Максом Дельбрюком і Сальвадором Лурія, стверджувалося, що властиві бактеріям спонтанні генетичні мутації. «Думаю, що я ніколи не читав наукову статтю з таким захопленням, – згадував пізніше М., – це було моє перше знайомство з генетикою бактерій». В іншій статті дезок-сирибонуклеиновая кислота (ДНК) визначалася як причина трансформації бактерій. Ці відкриття допомогли М. в подальшій роботі з ДНК і РНК.

Після звільнення Парижа, розшукавши свою сім’ю, М. ненадовго повернувся в Сорбонну і почав на самоті працювати в зоологічної лабораторії. У 1945 р. Андре Львів запропонував йому місце завідувача лабораторією у відділі фізіології мікробів Пастерівського інституту – одного з навчальних і дослідних підрозділів в системі Національного центру наукових досліджень. Протягом наступних двох десятиліть М. і його колеги займалися молекулярно-біологічними аспектами генетики бактерій та ензимології бактеріальних клітин. У 1954 р. він став керівником відділу клеточнойбиохимии.

М. та інші дослідники Пастерівського інституту розробили експериментальну систему для аналізу біохімічної генетики клітини. Вони виявили мутантний штам Е. coli, що містив бета-галактозидазу – адаптивний фермент, активировавшийся в присутності в поживному розчині лактози і викликав її розщеплення на складові вуглеводи. Наукова група, очолювана М., спробувала визначити, що змушує клітину запускати ферментну систему, подібну до тієї, що описана вище. Були сформульовані дві теорії:

фермент інгібується навколишнім середовищем, і його індукція (активація) є наслідок усунення цього гальмування;

інгібується ген, і індукція пов’язана з деингибированием гена, що направляє синтез специфічного ферменту. М. висловився на користь останнього пояснення.

Призначений керівником відділу клітинної біології Пастерівського інституту в 1953 р., М. почав працювати з Франсуа Жакобом. Це сталося, в кінці 50-х рр.., і співдружність двох вчених стало, за словами Френсіса Кріка, «великим співпрацею». М. і Жакоб постулювали і довели існування інформаційної РНК – молекул РНК, що переносять генетичну інформацію від ДНК ядра клітини до цитоплазмі. Живі клітини містять три типи РНК: інформаційну, транспортну (розчинної) і рибосомную. Інформаційна РНК передає генетичний код рибосом в цитоплазмі. Транспортна РНК переносить амінокислоти з цитоплазми до рибосом, після чого три типи РНК взаємодіють, синтезуючи білки і ферменти в клітинних рибосомах.

В іншій роботі М. і Жакоба було показано, що ДНК організована в набори генів, званих оперонами. Оперон складається з структурного гена, направляє та контролює синтез специфічного клітинного ферменту, і регуляторного гена, або оператора. У нормі структурний ген гальмується, або придушується, регуляторних геном. Коли ферменти активуються, регуляторний ген пригнічується клітинний білком, званим білком-репрессором, дозволяючи тим самим структурного гену синтезувати інформаційну РНК. Ця система біохімічної генетики дозволяє клітині адаптуватися до нових умов навколишнього середовища (наприклад, до різних видів вуглеводів у складі живильного середовища). М. і його колеги показали, що подібні системи присутні в бактериофагах – віруси, що вражають клітини бактерій.

М., Жакоб і Львів розділили Нобелівську премію 1965 р. з фізіології і медицини «за відкриття, пов’язані з генетичним контролем синтезу ферментів і вірусів». Їхні праці, сказав у вітальній промові Свен Гард з Каролінського інституту, «відкрили таку область дослідження, яку в повному сенсі слова можна назвати молекулярною біологією».

У 1959 р. М. отримав посаду професора хімії метаболізму в Сорбонні, а в 1967 р. став професором в Колеж де Франс. У 1971 р. була опублікована його книга «Випадковість і необхідність» («Chance and Necessity»), яка висвітлює природу клітинних біохімічних процесів і виражає ту точку зору, що походження життя і процес еволюції є результат випадковості. У тому ж році М. став директором Пастерівського інституту і, відмовившись від дослідницької роботи, зайнявся реорганізацією і модернізацією лабораторного обладнання.

У 1938 р. М. одружився на Одягнений Брюль, археолога і востоковеде, яка пізніше стала куратором Музею Гиме в Парижі; у подружжя народилися сини-близнюки. Пристрасний любитель музики, колись серйозно міркувала про кар’єру диригента, М. грав на віолончелі в квартеті і протягом багатьох років був керівником бахівського хору. Не тільки музично, але і спортивно обдарований, він захоплювався альпінізмом в Альпах і вітрильним спортом.

Після смерті дружини в 1972 р. М. захворів. Через чотири роки, відчуваючи неминуче наближення смерті, він повернувся на південь Франції. Його останні дні пройшли в Канні, де він і помер у віці 66 років. Останніми словами М. були: «Je cherche a comprendre» («Я силюсь зрозуміти»).

«М. притягував своєю інтелігентністю, ясністю думки, проникливістю, очевидною широтою і глибиною інтересів, – сказав про нього Френсіс Крик. – Завжди мужній, він поєднував галантні манери і уїдливу мова з глибокими моральними принципами, домінуючими у взаємозв’язку тих речей, які він вважав фундаментальними». На думку Львова, М. був «чудовим експериментатором. Строгість і точність висновків забезпечувала бездоганна дедуктивна логіка. Схильність до критичного аналізу ніколи не перешкоджала роботі його уяви й оригінальності мислення».

Протягом життя М. був удостоєний багатьох нагород, в т. ч. ордена Почесного легіону і медалі «Бронзова зірка», які він отримав від французького уряду за військову службу; премії Монтиона з фізіології (1955) та премії Шарля Леопольда Майєра Французької академії наук (1962). Він був почесним доктором двох університетів: Чиказького і Рокфеллерівського.