Mateo Meselson
Genetista y biólogo molecular estadounidense (nacido en 1930)

Mateo Meselson
Nacido
Matthew Stanley Meselson

( 24 de mayo de 1930 )24 de mayo de 1930 (94 años)
Denver , Colorado, Estados Unidos
Alma máterUniversidad de Chicago (Ph.B., 1951)
Instituto Tecnológico de California (Ph.D., 1957)
Conocido por
PremiosBeca Guggenheim, Premio al genio del programa MacArthur Fellows , Sociedad de genética de Estados Unidos - Medalla Thomas Hunt Morgan por contribuciones de toda la vida, Premio Lasker por logros especiales en ciencias médicas
Carrera científica
Campos
Instituciones
TesisI. Sedimentación en equilibrio de macromoléculas en gradientes de densidad con aplicación al estudio del ácido desoxirribonucleico. II. Estructura cristalina de la N,N-dimetilmalonamida  (1957)
Asesor de doctoradoLinus Pauling
Estudiantes notablesMark Ptashne , Susan Lindquist , Richard I. Morimoto , Sidney Altman , Nancy Kleckner y Steven Henikoff

Matthew Stanley Meselson (nacido el 24 de mayo de 1930) es un genetista y biólogo molecular que actualmente trabaja en la Universidad de Harvard , conocido por su demostración, junto a Franklin Stahl , de la replicación semiconservativa del ADN . Después de completar su doctorado con Linus Pauling en el Instituto de Tecnología de California , Meselson se convirtió en profesor de la Universidad de Harvard en 1960, donde ha permanecido hasta el día de hoy como profesor de Ciencias Naturales.

En el famoso experimento de Meselson-Stahl de 1958, él y Frank Stahl demostraron a través del marcaje de isótopos de nitrógeno que el ADN se replica de forma semiconservativa. [1] Además, Meselson, François Jacob y Sydney Brenner descubrieron la existencia del ARN mensajero en 1961. Meselson ha investigado la reparación del ADN en las células y cómo las células reconocen y destruyen el ADN extraño y, junto con Werner Arber , fue responsable del descubrimiento de las enzimas de restricción .

Desde 1963 se ha interesado por la defensa química y biológica y el control de armas, y ha trabajado como consultor en este tema para varias agencias gubernamentales. Meselson trabajó con Henry Kissinger bajo la administración de Nixon para convencer al presidente Richard Nixon de que renunciara a las armas biológicas, suspendiera la producción de armas químicas y apoyara un tratado internacional que prohibiera la adquisición de agentes biológicos con fines hostiles, que en 1972 se conoció como la Convención sobre Armas Biológicas .

Meselson ha recibido el Premio en Biología Molecular de la Academia Nacional de Ciencias , el Premio al Servicio Público de la Federación de Científicos Estadounidenses , el Premio Presidencial de la Academia de Ciencias de Nueva York , la Medalla Thomas Hunt Morgan de 1995 de la Sociedad de Genética de Estados Unidos, así como el Premio Lasker por Logros Especiales en Ciencias Médicas. Su laboratorio en Harvard investiga actualmente la naturaleza biológica y evolutiva de la reproducción sexual, la recombinación genética y el envejecimiento. Muchos de sus antiguos alumnos son biólogos notables, entre ellos el Premio Nobel Sidney Altman , así como Mark Ptashne , Susan Lindquist , Stephen F. Heinemann y Richard I. Morimoto .

Vida temprana y educación

Meselson nació en Denver, Colorado, el 24 de mayo de 1930 y asistió a la escuela primaria y secundaria en Los Ángeles, California. Cuando era niño, se interesó por la química y la física, y realizó muchos experimentos en ciencias naturales en casa. Durante la Segunda Guerra Mundial , Meselson asistió a la escuela de verano durante las vacaciones de verano y recibió suficientes créditos de escuela secundaria para graduarse un año y medio antes de lo previsto. Sin embargo, cuando intentó obtener su diploma del registrador de su escuela secundaria, se le informó que para recibir su diploma de escuela secundaria, necesitaba tres años completos de educación física, de los que carecía. Después de buscar opciones, se inscribió en la Universidad de Chicago a la edad de 16 años en 1946 con la intención de estudiar química, ya que no requería un diploma de escuela secundaria para asistir. [2]

Educación superior

En la Universidad de Chicago , Meselson estudió artes liberales, incluyendo historia y clásicos, como estudiante de grado de 1946 a 1949 después de darse cuenta al llegar de que la universidad había abolido los títulos de licenciatura en campos especializados como la química y la física. Después de completar sus estudios, Meselson pasó medio año viajando por Europa, donde pasó la mayor parte de su tiempo leyendo y haciendo amigos. La devastación de la guerra todavía era evidente en Europa en 1949, al igual que las tensiones iniciales de la Guerra Fría . Al año siguiente, Meselson regresó a Caltech para comenzar nuevamente sus estudios de primer año, pero no le gustó el enfoque pedagógico en la mayoría de los cursos que tomó. Sin embargo, se inscribió en el curso de química de primer año de Linus Pauling , que le encantó, y trabajó en un proyecto para Pauling el mismo año sobre la estructura de la hemoglobina . [3]

Meselson regresó posteriormente a la Universidad de Chicago durante un año para inscribirse en cursos de química, física y matemáticas, aunque no recibió otro título. Al año siguiente, fue aceptado en un programa de posgrado en física en la Universidad de California en Berkeley , donde permaneció durante un año. En el verano de 1953, Meselson estaba en una fiesta en la piscina de la casa de Pauling en Sierra Madre (era amigo del hijo de Pauling, Peter, y de su hija Linda), y Pauling le preguntó qué pensaba hacer el año siguiente. Al escuchar a Meselson responder que tenía la intención de regresar a la Universidad de Chicago , Pauling inmediatamente le pidió que fuera a Caltech para comenzar estudios de posgrado con él, a lo que Meselson accedió. Como estudiante de posgrado de Linus Pauling en química en el Instituto de Tecnología de California (1953-1957), la disertación doctoral de Meselson fue sobre centrifugación en gradiente de densidad de equilibrio y sobre cristalografía de rayos X. Además de Pauling, el comité de disertación de Meselson también incluyó a Jerome Vinograd , Richard Feynman y Harden M. McConnell . [4] Meselson luego se desempeñó como profesor asistente de química física y luego como investigador principal en Caltech hasta que se unió a la facultad de Harvard en 1960.

Investigación

En 1957, Meselson y Franklin Stahl (como parte del grupo de fagos ) demostraron que el ADN se replica de forma semiconservativa. [5] Para probar hipótesis sobre cómo se replica el ADN, Meselson y Stahl, junto con Jerome Vinograd , inventaron un método que separa las macromoléculas según su densidad de flotación. [6] El método, la centrifugación en gradiente de densidad de equilibrio, era lo suficientemente sensible como para que Meselson y Stahl pudieran separar el ADN que contenía el isótopo pesado del nitrógeno, 15 N, del ADN hecho del isótopo más ligero, 14 N. En su experimento clásico, descrito y analizado en un libro por el historiador de la ciencia Frederic L. Holmes, [7] cultivaron la bacteria Escherichia coli durante muchas generaciones en un medio que contenía 15 N como única fuente de nitrógeno y luego cambiaron las bacterias a un medio de crecimiento que contenía 14 N en su lugar. Extrajeron ADN de las bacterias antes del cambio y, a intervalos, durante varias generaciones después. Después de una generación de crecimiento, se observó que todo el ADN tenía una densidad intermedia entre la del ADN 15 N y la del ADN 14 N. En generaciones sucesivas, la fracción de ADN que era "semipesado" se redujo en un factor de ½, a medida que la cantidad total de ADN se duplicó. Cuando el ADN semipesado se convirtió en monocatenario mediante calor, se separó en dos especies de densidad, una pesada (que contenía sólo 15 N) y una ligera (que contenía sólo 14 N). El experimento implicaba que, tras la replicación, las dos hebras complementarias del ADN bacteriano se separaban y que cada una de las hebras simples dirigía la síntesis de una nueva hebra complementaria, un resultado que verificó la sugerencia de la replicación del ADN presentada cinco años antes por James Watson y Francis Crick [8] y prestó un importante apoyo temprano al modelo Watson-Crick de la molécula de ADN.

En colaboración con Jean Weigle , Meselson aplicó el método del gradiente de densidad a los estudios de recombinación genética en el bacteriófago Lambda. [9] La pregunta era si dicha recombinación implicaba la rotura de las moléculas de ADN recombinante o la síntesis cooperativa de nuevas moléculas. La pregunta podría responderse examinando partículas de fago derivadas de la coinfección de bacterias con fagos Lambda genéticamente marcados que estaban marcados con isótopos pesados ​​( 13 C y 15 N). El método del gradiente de densidad permitió caracterizar a los fagos de progenie individuales por su herencia del ADN parental y de los creadores genéticos parentales. La demostración inicial de Meselson de la recombinación asociada a la rotura e independiente de la replicación se descubrió más tarde que reflejaba la actividad de un sistema especial que puede recombinar el ADN Lambda en un solo punto, normalmente utilizado por el fago para insertarse en el cromosoma de una célula huésped. Posteriormente, las variaciones del experimento de Franklin Stahl revelaron dependencias recíprocas entre la replicación del ADN y la mayoría de la recombinación genética. [10] Con Charles Radding, Meselson desarrolló un modelo para la recombinación entre dúplex de ADN que guió la investigación en el campo durante la década de 1973 a 1983. [11]

En 1961, Sydney Brenner , François Jacob y Meselson utilizaron el método del gradiente de densidad para demostrar la existencia del ARN mensajero. [12] [13] En trabajos posteriores, Meselson y sus estudiantes demostraron la base enzimática de la restricción dirigida por el huésped, [14] un proceso por el cual las células reconocen y destruyen el ADN extraño y luego predijeron y demostraron la reparación de desajustes dirigida por metilo, [15] [16] [17] un proceso que permite a las células corregir errores en la replicación del ADN. La investigación actual de Meselson está dirigida a comprender la ventaja de la reproducción sexual en la evolución. Meselson y sus colegas han demostrado recientemente que los rotíferos Bdelloid, de hecho, participan en la reproducción sexual empleando meiosis de un tipo atípico. [18]

Defensa y desarme de armas químicas y biológicas

En 1963, Meselson trabajó como consultor residente en la Agencia de Control de Armas y Desarme de los Estados Unidos , donde se interesó en los programas y políticas de armas químicas y biológicas. Desde entonces, ha estado involucrado en asuntos de defensa y desarme de armas químicas y biológicas como consultor de varias agencias del gobierno de los Estados Unidos y a través del Programa Harvard Sussex , una organización de investigación académica con sede en Harvard y en la Universidad de Sussex en el Reino Unido, de la que él y Julian Perry Robinson en el Reino Unido son codirectores.

Tras llegar a la conclusión de que las armas biológicas no servían para ningún propósito militar sustancial para los Estados Unidos y que su proliferación plantearía una amenaza grave y que, en los años venideros, la explotación de la biología avanzada con fines hostiles sería perjudicial para la sociedad en general, trabajó para persuadir a los miembros del Poder Ejecutivo, el Congreso y el público de que los Estados Unidos no tenían necesidad de tales armas y que habría beneficios en renunciar a ellas y trabajar por su prohibición en todo el mundo. Después de que el presidente Richard Nixon cancelara en 1969 el programa ofensivo estadounidense de armas biológicas y apoyara una propuesta del Reino Unido para una prohibición internacional, Meselson estuvo entre quienes defendieron con éxito acuerdos internacionales para prohibir las armas biológicas y luego las químicas, lo que condujo a la Convención sobre Armas Biológicas de 1972 y la Convención sobre Armas Químicas de 1993.

Meselson y sus colegas han llevado a cabo tres investigaciones in situ con implicaciones para el control de armas químicas y biológicas. Durante agosto y septiembre de 1970, en nombre de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia, Meselson dirigió un equipo en la República de Vietnam en un estudio piloto de los efectos ecológicos y de salud del uso militar de herbicidas. [19] [20] [21] Al regresar a Harvard, él y Robert Baughman desarrollaron un método avanzado de espectrometría de masas para el análisis de la dioxina, un herbicida tóxico, y lo aplicaron a muestras ambientales y biomédicas de Vietnam y los EE. UU. En diciembre de 1970, el presidente Richard Nixon ordenó una eliminación gradual "rápida pero ordenada" de las operaciones con herbicidas en Vietnam. [22]

Durante la década de 1980, Meselson investigó las acusaciones de que la " lluvia amarilla " era un arma tóxica soviética que se estaba utilizando contra la tribu Hmong en Laos. Citando la apariencia física y el alto contenido de polen de las muestras del supuesto agente; la semejanza de los supuestos ataques con las lluvias de heces de enjambres de abejas que él y el entomólogo Thomas Seeley documentaron durante un estudio de campo en Tailandia en 1983; la incapacidad de los laboratorios gubernamentales de los EE. UU. y el Reino Unido para corroborar los informes iniciales de la presencia de micotoxinas tricoteceno en muestras del supuesto agente y en muestras biomédicas de presuntas víctimas; la falta de pruebas de apoyo de entrevistas extensas con desertores militares y prisioneros vietnamitas; y otras consideraciones, Meselson y sus colegas argumentaron que las acusaciones eran erróneas. [23] [24] [25] [26]

En abril de 1980, Meselson trabajó como consultor residente de la CIA para investigar un importante brote de ántrax entre la población de la ciudad soviética de Sverdlovsk. Llegó a la conclusión de que, sobre la base de las pruebas disponibles, la explicación soviética oficial de que el brote se había producido por el consumo de carne de ganado infectado era plausible, pero que debía realizarse una investigación independiente in situ. Tras el colapso de la Unión Soviética, se le permitió llevar un equipo a Sverdlovsk en 1992 y de nuevo en 1993. Sus informes demostraron de forma concluyente que la explicación soviética oficial era errónea y que el brote se había producido por la liberación de un aerosol de ántrax en una instalación biológica militar de la ciudad. [27] [28]

Meselson es miembro de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias, la Sociedad Filosófica Estadounidense, la Academia de Ciencias (París), la Royal Society (Londres) y la Academia Rusa de Ciencias, y ha recibido numerosos premios y honores en el campo de la ciencia y en asuntos públicos. Ha sido miembro del Consejo de la Academia Nacional de Ciencias, del Consejo del Instituto Smithsoniano, del Consejo Asesor sobre Control de Armas y No Proliferación del Secretario de Estado de Estados Unidos y del Comité sobre Seguridad Internacional y Control de Armas de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos. Fue presidente de la Federación de Científicos Estadounidenses y actualmente es codirector del Programa de la Universidad de Harvard sobre Armas Químicas y Biológicas y miembro de la junta directiva del Centro Belfer para la Ciencia y Asuntos Internacionales de la Escuela de Gobierno John F. Kennedy de la Universidad de Harvard.

Premios seleccionados

Doctorados honoris causa

  • 1966 Universidad de Oakland
  • 1971 Universidad de Columbia
  • 1975 Universidad de Chicago
  • 1987 Universidad de Yale
  • 1988 Universidad de Princeton
  • 2003 Universidad Northwestern
  • Universidad McGill 2013
  • Universidad Rockefeller 2017

Vida personal

Se casó tres veces, primero con Katherine Kaynis, luego con Sarah Page, con quien tuvo dos hijas, Amy y Zoe. Su tercer matrimonio fue con Jeanne Guillemin , con quien comparte dos hijastros. [30]

Referencias

  1. ^ Meselson, Stahl y la replicación del ADN. Una historia del "más bello experimento en biología", Frederic Lawrence Holmes, Yale University Press (2001). ISBN  0300085400
  2. ^ Meselson, M. (2003). "Entrevista con Matthew Meselson" (PDF) . BioEssays . 25 (12): 1236–1246. doi : 10.1002/bies.10374 . PMID:  14635259.
  3. ^ Meselson, M. (2003). "Entrevista con Matthew Meselson" (PDF) . BioEssays . 25 (12): 1236–1246. doi : 10.1002/bies.10374 . PMID:  14635259.
  4. ^ Holmes, Frederic Lawrence (2001). Meselson, Stahl y la replicación del ADN: una historia del "más bello experimento en biología". New Haven: Yale University Press. pág. 265. ISBN 9780300129663. Consultado el 28 de junio de 2023 .
  5. ^ Meselson, M.; Stahl, F. (1958). "La replicación del ADN en E. coli". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos . 44 (7): 671–682. Bibcode :1958PNAS...44..671M. doi : 10.1073/pnas.44.7.671 . PMC 528642 . PMID  16590258. 
  6. ^ Meselson, M.; Stahl, F.; Vinograd, J. (1957). "Sedimentación en equilibrio de macromoléculas en gradientes de densidad". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos . 43 (7): 581–588. Bibcode :1957PNAS...43..581M. doi : 10.1073/pnas.43.7.581 . PMC 528502 . PMID  16590059. 
  7. ^ Meselson, Stahl y la replicación del ADN. Una historia del "más bello experimento en biología", Frederic Lawrence Holmes, Yale University Press (2001). ISBN 0300085400 
  8. ^ Watson, JD; Crick, FHC (1953). "Implicaciones genéticas de la estructura del ácido desoxirribonucleico". Nature . 171 (4361): 964–967. doi : 10.1038/171964a0 . PMID  13063483.
  9. ^ Meselson, M.; Weigle, J. (1961). "Rotura cromosómica que acompaña a la recombinación genética en bacteriófagos". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos . 47 (6): 857–868. Bibcode :1961PNAS...47..857M. doi : 10.1073/pnas.47.6.857 . PMC 221352 . PMID  13769766. 
  10. ^ Stahl, FW (1998) Recombinación en el fago λ: la perspectiva histórica de un genetista" Gene 223: 95-102 10.1016/S0378-1119(98)00246-7
  11. ^ Meselson, M.; Radding, C. (1975). "Un modelo general para la recombinación genética". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos . 72 (1): 358–361. Bibcode :1975PNAS...72..358M. doi : 10.1073/pnas.72.1.358 . PMC 432304 . PMID  1054510. 
  12. ^ Brenner, S.; Jacob, F.; Meselson, M. (1961). "Un intermediario inestable que transporta información de los genes a los ribosomas para la síntesis de proteínas". Nature . 190 (4776): 576–581. Bibcode :1961Natur.190..576B. doi :10.1038/190576a0. PMID  20446365. S2CID  4200865.
  13. ^ Meselson, M (2014). "François y X". Investigación en microbiología . 165 (5): 313–315. doi : 10.1016/j.resmic.2014.05.004 . PMID  24853970.
  14. ^ Meselson, M.; Yuan, R. (1968). "Enzima de restricción de ADN de E. coli". Nature . 217 (5134): 1110–1114. Código Bibliográfico :1968Natur.217.1110M. doi :10.1038/2171110a0. PMID  4868368. S2CID  4172829.
  15. ^ Wagner, R. Jr.; Meselson, M. (1976). "Tractos de reparación en heterodúplex de ADN con desajustes". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos . 73 (11): 4135–4139. Bibcode :1976PNAS...73.4135W. doi : 10.1073/pnas.73.11.4135 . PMC 431357 . PMID  1069303. 
  16. ^ Radman, M., RE Wagner, Jr., BW Glickman y M. Meselson 1980. Metilación del ADN, corrección de errores de emparejamiento y estabilidad genética. en Progress in Environmental Mutagenesis ed. M. Alacevic. Ámsterdam, Elsevier/ North Holland Biomedical Press, págs. 121-130 ISBN 044480241X 
  17. ^ Pukkila, PJ; Peterson, J.; Herman, G.; Modrich, P.; Meselson, M. (1983). "Efectos de altos niveles de metilación de adenina del ADN en la reparación de errores de apareamiento dirigida por metilo en E. coli". Genética . 104 (4): 571–582. doi :10.1093/genetics/104.4.571. PMC 1202127 . PMID  6225697. 
  18. ^ Signorovitch, Ana; Hur, Jae; Gladyshev, Eugene; Meselson, Matthew (1 de junio de 2015). "Compartir alelos y evidencia de sexualidad en un clado mitocondrial de rotíferos bdeloides". Genética . 200 (2): 581–590. doi :10.1534/genetics.115.176719. ISSN  0016-6731. PMC 4492381 . PMID  25977472. 
  19. ^ Meselson, M.; Constable, J. (1971). "El impacto ecológico de la defoliación a gran escala en Vietnam". Sierra Club Bulletin . 56 : 4–9.
  20. ^ Declaración en la audiencia: Guerra química y biológica, Comité de Relaciones Exteriores, Senado de los Estados Unidos, audiencia secreta celebrada el 30 de abril de 1969, desinfectada e impresa el 23 de junio de 1969, 50 pp. SUDOC: Y4.F76/2:W23/2
  21. ^ Meselson, M. (2017) "De Charles y Francis Darwin a Richard Nixon: El origen y la terminación de la guerra química antiplantas en Vietnam" en Friedrich et al. eds. 100 años de guerra química: investigación, implementación, consecuencias , Springer International pp. 325-338. https://www.amazon.com/One-Hundred-Years-Chemical-Warfare/dp/3319516639/ref=sr_1_fkmr0_1?ie=UTF8&qid=1509033228&sr=8-1-fkmr0&keywords=100+years+of+chemical+warfare
  22. ^ Richard Lyons, New York Times, 26 de diciembre de 1970 "El ejército frenará el uso de herbicidas" https://timesmachine.nytimes.com/timesmachine/1970/12/27/82609457.pdf
  23. ^ Nowicke, J.; Meselson, M. (1984). "Lluvia amarilla: un análisis palinológico". Nature . 309 (5965): 205–206. Código Bibliográfico :1984Natur.309..205N. doi :10.1038/309205a0. PMID  6717598. S2CID  38336939.
  24. ^ Seeley, TD; Nowicke, JW; Meselson, M.; Guillemin, J.; Akratanakul, P. (1985). "Lluvia amarilla". Científico americano . 253 (3): 128-137. Código bibliográfico : 1985SciAm.253c.128S. doi : 10.1038/scientificamerican0985-128.
  25. ^ Meselson, M. y JP Robinson 2008. El caso de la lluvia amarilla: lecciones de una acusación desacreditada. Capítulo 4 de Terrorism, War or Disease? Unraveling the Use of Biological Weapons. eds. S. Clunan, P. Levoy, S. Martin. Stanford University Press pp 72-96 ISBN 9780804759762 
  26. ^ Pribbenow, Merle L. (2006). "'Lluvia amarilla': lecciones de una controversia anterior sobre armas de destrucción masiva". Revista internacional de inteligencia y contrainteligencia . 19 (4): 737–745. doi :10.1080/08850600600656525. S2CID  153913163.
  27. ^ Meselson, M.; Guillemin, J.; Hugh-Jones, M.; Langmuir, A.; Popova, I.; Shelokov, A.; Yampolskaya, O. (1994). "El brote de ántrax de Sverdlovsk de 1979". Ciencia . 266 (5188): 1202–1208. Código Bib : 1994 Ciencia... 266.1202M. doi : 10.1126/ciencia.7973702. PMID  7973702.
  28. ^ Guillemin, J. 2001. Ántrax, investigación de un brote mortal. University of California Press. ISBN 9780520229174 
  29. ^ Piper, Kelsey (9 de abril de 2019), "El hombre que detuvo el programa de armas biológicas de Estados Unidos", Vox , consultado el 2 de marzo de 2022
  30. ^ "Obituarios: Amy Meselson, 46, defensora de inmigrantes", The New York Times, 8 de agosto de 2018
  • Podcast Diplomacy Light n.º 3 BWC a los cincuenta: Matthew Meselson, John Walker y Sergey Batsonov
  • Podcast de Xapiens: el fin de la guerra biológica, la COVID-19, Henry Kissinger, el ARNm, Meselson-Stahl, Mathew Meselson
  • Biografía de Matthew Meselson en la Escuela de Estudios Kennedy de Harvard
  • Vídeo de una charla de Meselson titulada "Linus Pauling como educador"
  • iBio La replicación semiconservativa del ADN
  • Discurso de doctorado honorario de McGill 2013
  • Entrevista Conversaciones sobre Genética 2016
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