Émile Zuckerkandl

Émile Zuckerkandl (4 de julio de 1922 - 9 de noviembre de 2013) fue un biólogo francés nacido en Austria considerado uno de los fundadores del campo de la evolución molecular . ^[1] Introdujo, junto a Linus Pauling , el concepto de « reloj molecular », que posibilitó la teoría neutral de la evolución molecular .

Zuckerkandl se crió en Viena , Austria , en un hogar de intelectuales, pero su familia se trasladó en 1938 a París, y más tarde a Argel, para escapar de la política racial de la Alemania nazi con respecto a los judíos . Al final de la Segunda Guerra Mundial , pasó un año en la Universidad de París ( Sorbona ), luego vino a los Estados Unidos para estudiar fisiología, obteniendo una maestría en 1947 de la Universidad de Illinois , con C. Ladd Prosser , luego regresó a la Sorbona para completar un doctorado en biología. Zuckerkandl desarrolló un fuerte interés en los problemas moleculares; sus primeras investigaciones en un laboratorio de biología marina en Roscoff enfatizaron los roles de las oxidasas de cobre y la hemocianina en los ciclos de muda de los cangrejos. En 1957, Zuckerkandl conoció al reconocido químico Linus Pauling , quien se estaba interesando en las enfermedades moleculares y la evolución molecular como resultado de su activismo en temas relacionados con la energía nuclear. Organizaron una beca postdoctoral y Zuckerkandl (ahora con su esposa Jane) regresó a los Estados Unidos para trabajar con Pauling en el Instituto de Tecnología de California a partir de 1959. ^[2] Era ateo. ^[3]

El primer proyecto de Zuckerkandl bajo la dirección de Pauling (en colaboración con el estudiante de posgrado Richard T. Jones) fue la aplicación de nuevas técnicas de identificación de proteínas (una combinación de cromatografía en papel y electroforesis que producía un patrón bidimensional) a la hemoglobina . Los fragmentos peptídicos de muestras de hemoglobina de diferentes especies, parcialmente descompuestos por enzimas digestivas , producirían patrones únicos que podrían usarse para estimar diferencias en la estructura de las proteínas. Zuckerkandl, Jones y Pauling publicaron una comparación de los patrones de identificación de hemoglobina de varias especies en 1960, observando que el grado de disimilitud de los patrones de proteínas correspondía aproximadamente a la distancia filogenética entre las especies de origen. Sin embargo, el método no era propicio para comparaciones cuantitativas, por lo que Zuckerkandl comenzó a trabajar en la determinación de la secuencia peptídica real de las cadenas α y β de la hemoglobina humana y del gorila . ^[4]

En 1962, Pauling y Zuckerkandl publicaron su primer artículo utilizando el concepto de reloj molecular (aunque todavía no con ese nombre). Al igual que varios artículos colaborativos posteriores, no fue revisado por pares (fue un artículo invitado en honor a Albert Szent-Györgyi ) y aprovecharon la oportunidad intencionadamente para "decir algo escandaloso". El artículo utilizó el número de diferencias en las cadenas α y β de la hemoglobina para inferir el tiempo transcurrido desde el último ancestro común de varias especies, calibrado en base a evidencia paleontológica para humanos y caballos. Aunque el artículo no proporcionó ninguna explicación de por qué las diferencias de aminoácidos en una proteína deberían acumularse a un ritmo uniforme (la suposición esencial del reloj molecular), sí mostró que los resultados eran bastante consistentes con los de los paleontólogos. ^[5]

Durante los años siguientes, Zuckerkandl trabajó para refinar el reloj molecular. En 1963, él y Pauling inventaron el término " semántidas " para las secuencias biológicas (ADN, ARN y polipéptidos) que tienen información evolutiva y argumentaron que dichas secuencias podrían ser la base para construir filogenias moleculares, sugiriendo que el método del "reloj molecular" podría ser útil para otras semántidas además de las proteínas. La primera publicación de Emanuel Margoliash de datos de secuencias para el citocromo c permitió la comparación de las tasas de evolución molecular de diferentes proteínas (el citocromo c parecía evolucionar más rápido que la hemoglobina), que Zuckerkandl discutió en una conferencia de 1964 en Brujas . Zuckerkandl también ajustó las matemáticas del "reloj" para tener en cuenta la observación de que algunas posiciones en una secuencia de aminoácidos eran más estables que otras, y la probabilidad de múltiples sustituciones en la misma posición. En septiembre de 1964, asistió al importante simposio Evolving Genes and Proteins, donde él y Pauling presentaron su artículo más influyente ("Evolutionary Divergence and Convergence in Proteins", publicado en las actas de la conferencia del año siguiente). El artículo, principalmente el trabajo de Zuckerkandl, nombró al "reloj evolutivo" y presentó una derivación de su forma matemática básica. Aunque Zuckerkandl y Pauling vieron el reloj como compatible con la selección natural , más tarde se convertiría en la base de la teoría neutral de la evolución molecular , en la que la deriva genética en lugar de la selección es la fuerza impulsora de la evolución a nivel molecular. ^[6]

En 1965, Zuckerkandl regresó a Francia para dirigir en Montpellier el «Centre de Recherche de Biochimie Macromoléculaire» del Centre National de Recherche Scientifique . En 1971, se convirtió en el editor fundador del Journal of Molecular Evolution y, a finales de los años 1970, se convirtió en presidente del Instituto Linus Pauling (y en 1992 de su sucesor, el Instituto de Ciencias Médicas Moleculares). ^[7] Su trabajo reciente incluye críticas al construccionismo social ^[8] y al diseño inteligente . ^[9]