Bilgi

20. yüzyılın başlarındaki araştırmacılar neden E. coli'yi model organizma olarak kullandıklarını açıkladılar mı?

20. yüzyılın başlarındaki araştırmacılar neden E. coli'yi model organizma olarak kullandıklarını açıkladılar mı?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

erken kullanımlarını araştırıyorum. E. koli model organizma olarak Ne yazık ki, 20. yüzyılın başlarındaki birçok makale İngilizce değildir. Olanlarda, bir araştırmacının neden kullanmayı seçtiğine dair açık ifadeler bulamadım. E. koli olarak model organizma.

Bu akıl yürütmenin belirtildiği erken literatürü bilen var mı? Sanırım yaygın kullanımından önce E. koli, bilim adamları neden sadece bu bakteri ile sınırlı olmayan biyolojik olayları araştırmak için kullanmayı seçtiklerini tartışmak zorunda kalacaklardı.


Soruda Örtülü Tarihsel Yanılgılar

  1. “… bir araştırmacı neden kullanmayı seçti? E. koli model organizma olarak.”

Araştırmacılar yaptı Olumsuz birlikte çalışmak E. koli çünkü onu “model organizma” olarak görüyorlardı. Bakteriyolog oldukları ve kullanımı uygun bir bakteri olduğu için onunla çalıştılar. Joshua Lederberg'in Microbiology Today'de (2004) yazdığı gibi:

Başından beri, patojenik suşlar da bulunmasına rağmen, E. koli Sentetik besiyerlerinde bile güvenli ve kolay bir şekilde üretilebilen, temsili, zararsız bir bakteri olarak kullanılmıştır. Zengin medyada, 20 dakikalık iki katına çıkma süresiyle büyüyecek; bu nedenle, agar üzerine kaplandığında kolayca görülebilen koloniler gece boyunca görülebilir. MacConkey's agar gibi özel ortamlar, seçici izolasyon ve tanımlama için geliştirilmiştir. E. koli, çünkü bu, su kaynaklarının kirliliği için küresel bir gösterge olarak kullanıldı. Bu nedenle, yirminci yüzyılın ilk yarısında E. koli bakteriyologlar tarafından iyi biliniyordu. Bununla birlikte, genel biyoloji metinlerinde nadiren bahsedildi, çünkü bakteriler genellikle karmaşıklık açısından hücre öncesi olarak kabul edildi ve çekirdeklerden ve 'gerçek' organizmaların diğer genetik aygıtlarından yoksundu.

Aslında 'model organizma' terimi, bu Google ngramının gösterdiği gibi, 1970'lere kadar bu anlamda kullanılmadı.

  1. "Sanırım yaygın kullanımından önce E. koli, bilim adamları, sadece bu bakteri ile sınırlı olmayan biyolojik olayları araştırmak için neden kullanmayı seçtiklerini tartışmak zorunda kalacaklardı.

Yanlış hayal ediyorsun. Onlar Olumsuz oturup “bu biyolojik fenomeni incelemek istiyoruz, hangi bakterileri seçelim?” ve kesinlikle yayın konusunda kendilerini haklı çıkarmak zorunda değiller. Genel olarak, izleyicilerin ve hakemlerin neden kullandıklarını bilecekleri özel bakteriyolojik dergilerde yayınladılar. E. koli ya da her neyse. Tatum ve Lederberg (görmek aşağıda) genel bilim dergisinde bakteriyel rekombinasyon hakkında bir mektup yayınladı, Doğa, 1946'da türlerin gerekçelendirilmesinde yer israf etmediler:

Hayır. Tamamen farklı bir çağın bilimine - çağdaş bilim durumu ve onun finansmanı tarafından yönetilen - modern tutumları empoze ediyorsunuz. Tarihe yaklaşmanın yolu bu değil.

Neden oldu E. koli en çok çalışılan bakteri oldu?

Görünüşe göre bakteriyel rekombinasyonun keşfi E. koli Lederberg ve Tatum tarafından (1958 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü George Beadle ile paylaştılar) kullanımında genişlemeye yol açan kilit faktörlerden biriydi. E. koli (görmek Daha önce alıntılanan Microbiology Today makalesi). Bu fenomen başlangıçta pnömokok bakterilerinin transformasyonu üzerine yapılan çalışmalar tarafından önerildi, ancak bunun bakteriyel beygirde gösterilmesi, E. koli, moleküler biyolojik çalışmalarda olduğu kadar biyokimyasal çalışmalarda da kullanılabilecek çok çeşitli genetik tekniklerin kullanımına kapı açtı.


Çok ilginç bir soru.

20. yüzyılın başlarındaki araştırmacılar neden kullandıklarını belirttiler mi? E. koli model organizma olarak?

Kısacası: Hayır (en azından 1920'lerde). Örneğin: Werkman 1927: Mikroorganizmaların fizyolojisindeki Vitamin Etkileri herhangi bir gerekçe sağlamaz.

Benzer şekilde, Blount tarafından yakın zamanda yapılan bir inceleme, 2015, eLife: The tükenmemiş potansiyel E. koli devletler:

E. koliBiyolojideki hızlı yükselişi ve yüce statüsü, onu bulmanın ve onunla çalışmanın ne kadar kolay olduğundan kaynaklanıyor. Pek çok farklı besin üzerinde hızla büyüyen dayanıklı, patojenik olmayan ve çok yönlü suşlar, hemen hemen her insandan izole edilebilir. Yapılan bu özellikler E. koli mikrobiyoloji öğretim laboratuvarı koleksiyonlarında bir dayanak noktası. Sonuç olarak, 20. yüzyılın başlarında mikrobiyologlar bir model organizma arayışına girdiklerinde, E. koli en yaygın seçeneklerden biriydi.

Ancak, ne zaman E. koli 19. yüzyılda ve dolayısıyla birkaç on yıl önce araştırmaya girdi, bir araç, model veya öğretim materyali olarak tanıtılmadı. Bilime girdiğinde hemen öyle yaptı. insan sindirimi hakkında çok derin ve önemli bir keşfin parçası, Shulman ve diğerleri tarafından gözden geçirildiği gibi, 2007, Clinical Infectious Diseases

Escherich ayrıntılı olarak açıklanan bakteri kolisi komün (artık yaygın olarak bilinen kolon basili Escherichia koli) ve bakteri laktis aerogenes (artık Klebsiella pnömoni). Fermentasyon özelliklerini ve fermantasyon sırasında üretilen gazın doğasını gösterdi ve anaerobik koşullar altında büyümenin tamamen karbonhidrat fermentasyonuna bağlı olduğunu gösterdi. Dogmayı kıran Escherich, bağırsak florasının beslenmedeki herhangi bir rolünün en iyi ihtimalle önemsiz olduğu sonucuna vardı.

Ana sorunuza yalnızca çevresel olsa da: E. koli20. yüzyılın ortalarında, (daha önce başka organizmalar tarafından işgal edilmiş olan) genetik alanına girdiği ikinci patlama, Telis ve ark. 2014: A Bibliometrics History of the Journal GENETICS (… daha sonra DNA'nın işlenmesi ve manipülasyonu ile ilgili daha fazla keşifleri teşvik edecek…).


Sorunuzu okuyunca aklıma ilk gelen şu oldu. Escherichia koli insan dışkısındaki en yaygın bakterilerden biridir. Tabii ki bakteriyi bulma ve toplama kolaylığı (Modern kaynak olduğunu iddia etmiyorum. E. koli insan dışkısıdır, yani bugün değil!) tek (veya ana) faktör olamaz.

Bu nedenle, size faktörlerin bir listesini vermek istiyorum - ki bu muhtemelen 20. yüzyılın başlarındaki araştırmaları seçmeye yönlendirdi E. koli bir model olarak - Geoffrey Cooper'dan alıntı yaparak "Hücre: Moleküler Bir Yaklaşım" (2000).

Moleküler biyoloji hakkında konuşmaya başlar…

E. koli hem göreli basitliği hem de laboratuvarda çoğaltılması ve çalışılması kolaylığı nedeniyle moleküler biyologlar için özellikle yararlı olmuştur. genomu E. koliörneğin, yaklaşık 4.6 milyon baz çiftinden oluşur ve yaklaşık 4000 farklı proteini kodlar. Küçük boyutu E. koli genom, genetik analiz için bariz avantajlar sağlar ve bütünün dizisi E. koli genomu belirlendi.

… ki bu ilginç ama elbette sorunuzla ilgili değil.

Ancak, aşağıdaki paragraflarda, bu soruyla ilgili bir dizi özelliği listeler:

  • Hızlı büyüme ile deneyler daha da kolaylaştırılmıştır. E. koli iyi tanımlanmış laboratuvar koşulları altında. Kültür koşullarına bağlı olarak, E. koli her 20 ila 60 dakikada bir bölün.

  • Klonal bir popülasyon E. koliTüm hücrelerin tek bir orijinli hücrenin bölünmesiyle türetildiği, yarı katı agar içeren ortam üzerinde büyütülmüş bir koloni olarak kolayca izole edilebilir.

  • 108 hücre içeren bakteri kolonileri bir gecede gelişebildiğinden, bir hücrenin genetik varyantlarını seçerek. E. koli örneğin penisilin gibi bir antibiyotiğe dirençli mutantlar - kolay ve hızlıdır.

  • İçinde bulunduğu besin karışımları E. koli En hızlı bölünme, glikoz, tuzlar ve amino asitler, vitaminler ve nükleik asit öncüleri gibi çeşitli organik bileşikleri içerir. Yine de, E. koli sadece tuzlardan, bir nitrojen kaynağından (amonyak gibi) ve bir karbon ve enerji kaynağından (glikoz gibi) oluşan çok daha basit ortamlarda da büyüyebilir.

Bazı patojenik suşlara rağmen, doğal olarak oluşan suşların çoğunun E. koli zararsız.


Kaynak: Cooper, G. (2000). Hücre: Moleküler Bir Yaklaşım. Sunderland (MA): Sinauer Ortakları.


Halk Sağlığında Başarılar, 1900-1999: Bulaşıcı Hastalıkların Kontrolü

20. yüzyılda Amerika Birleşik Devletleri'nde bulaşıcı hastalıklardan ölümler önemli ölçüde azaldı (Şekil 1). Bu düşüş, bebek ve çocuk ölümlerinde keskin bir düşüşe (1,2) ve yaşam beklentisinde 29,2 yıllık artışa (2) katkıda bulunmuştur. 1900'de tüm ölümlerin %30,4'ü 1997'de 5 yaşından küçük çocuklarda meydana geldi, bu oran sadece %1,4'tü. 1900 yılında, önde gelen üç ölüm nedeni pnömoni, tüberküloz (TB) ve (difteri ile birlikte) tüm ölümlerin üçte birine neden olan diyare ve enterit idi (Şekil 2). Bu ölümlerin %40'ı 5 yaş altı çocuklardandır (1). 1997'de kalp hastalıkları ve kanserler tüm ölümlerin %54,7'sinden sorumluydu ve %4,5'i pnömoni, grip ve insan immün yetmezlik virüsü (HIV) enfeksiyonuna atfedilebilir (2). Bu genel ilerlemeye rağmen, insanlık tarihindeki en yıkıcı salgınlardan biri 20. yüzyılda meydana geldi: 1 yıldan kısa bir sürede 500.000'i Amerika Birleşik Devletleri'nde olmak üzere 20 milyon ölümle sonuçlanan 1918 grip salgını. Dünyadaki herhangi bir savaş veya kıtlık sırasında kısa bir süre (3). İlk kez 1981 yılında tanınan HIV enfeksiyonu, 33 milyon insanı etkileyen ve tahminen 13,9 milyon ölüme neden olan, halen sürmekte olan bir pandemiye neden olmuştur (4). Bu bölümler, bulaşıcı hastalık ölüm oranlarının değişkenliğini ve hastalığın ortaya çıkmasının öngörülemezliğini göstermektedir.

20. yüzyılda bulaşıcı hastalıkları kontrol etmeye yönelik halk sağlığı eylemi, 19. yüzyılda birçok ciddi hastalığın (örneğin kolera ve TB) nedeni olarak mikroorganizmaların keşfine dayanmaktadır. Hastalık kontrolü, sanitasyon ve hijyendeki gelişmelerden, antibiyotiklerin keşfinden ve evrensel çocukluk aşı programlarının uygulanmasından kaynaklandı. Bilimsel ve teknolojik gelişmeler bu alanların her birinde önemli bir rol oynamıştır ve günümüzün hastalık sürveyansı ve kontrol sistemlerinin temelini oluşturmaktadır. Bilimsel bulgular ayrıca insanlar ve mikroplar arasında gelişen ilişkiye dair yeni bir anlayışa katkıda bulunmuştur (5).

BULAŞICI HASTALIKLARIN KONTROLÜ

19. yüzyılda sanayileşme ve göçe eşlik eden ülkeden şehre nüfus değişimi, yetersiz veya var olmayan kamu su kaynakları ve atık bertaraf sistemleri tarafından hizmet verilen yoksul konutların aşırı kalabalıklaşmasına yol açtı. Bu koşullar, tekrarlayan kolera, dizanteri, verem, tifo, grip, sarı humma ve sıtma salgınlarıyla sonuçlandı.

1900'e gelindiğinde, bu hastalıkların birçoğunun insidansı, uygulamaları 20. yüzyıla kadar devam eden halk sağlığı iyileştirmeleri nedeniyle azalmaya başlamıştı. Sanitasyon ve hijyeni iyileştirmeye yönelik yerel, eyalet ve federal çabalar, toplu "halk sağlığı" eylemi kavramını güçlendirdi (örneğin, temiz içme suyu sağlayarak enfeksiyonu önlemek). 1900'e gelindiğinde 45 eyaletten 40'ı sağlık departmanları kurmuştu. İlk ilçe sağlık müdürlükleri 1908 yılında kurulmuştur (6). 1930'lardan 1950'lere kadar, eyalet ve yerel sağlık departmanları, kanalizasyon bertarafı, su arıtma, gıda güvenliği, organize katı atık bertarafı ve hijyenik uygulamalar (örneğin, gıda işleme ve el yıkama) hakkında halk eğitimi dahil olmak üzere hastalık önleme faaliyetlerinde önemli ilerleme kaydetmiştir. İçme suyunun klorlanması ve diğer tedavileri 1900'lerin başında başladı ve yaygın halk sağlığı uygulamaları haline geldi ve su kaynaklı hastalıkların insidansını daha da azalttı. Tüberküloz insidansı, konutlardaki iyileştirmelerin kalabalıklaşmayı azaltması ve tüberküloz kontrol programlarının başlatılmasıyla da azaldı. 1900'de, TB'den ölen her 100.000 ABD sakininden 194'ü, çoğu kentsel alanların sakinleriydi. 1940'ta (antibiyotik tedavisinin başlamasından önce), TB önde gelen ölüm nedeni olarak kaldı, ancak kaba ölüm hızı 100.000 kişide 46'ya düştü (7).

Hayvan ve haşere kontrolü de hastalıkların azalmasına katkıda bulundu. Ulusal olarak desteklenen, devlet tarafından koordine edilen aşılama ve hayvan kontrol programları, kuduzun köpekten köpeğe bulaşmasını ortadan kaldırdı. Bir zamanlar güneydoğu Amerika Birleşik Devletleri'nde endemik olan sıtma, 1940'ların sonlarında bölgesel sivrisinek kontrol programları tarafından ihmal edilebilir seviyelere indirildi, bu çabalarda önemli bir rol oynadı. Veba ayrıca ABD Deniz Hastanesi Hizmetini (daha sonra Halk Sağlığı Hizmeti haline geldi) karantinaya ve gemi denetim faaliyetlerine ve kemirgen ve vektör kontrol operasyonlarına yönlendirdi. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki son büyük veba salgını, 1924-1925 yılları arasında Los Angeles'ta meydana geldi. Bu salgın, bu ülkede (öksüren hastalardan bulaşıcı solunum damlacıklarının solunması yoluyla) insandan insana veba bulaşmasının tespit edilen son örneğini içeriyordu.

Stratejik aşılama kampanyaları, difteri, tetanoz, çocuk felci, çiçek hastalığı, kızamık, kabakulak, kızamıkçık ve Haemophilus influenzae tip b menenjit (8). 1949'da kombine difteri ve tetanoz toksoidleri ve boğmaca aşısının ruhsatlandırılmasıyla birlikte, eyalet ve yerel sağlık departmanları, öncelikle yoksul çocuklara yönelik aşı programları başlattı. 1955'te Salk çocuk felci aşısının piyasaya sürülmesi, eyalet ve yerel çocukluk aşılama programlarının federal olarak finanse edilmesine yol açtı. 1962'de, Aşı Yardımı Yasası'nın kabul edilmesiyle federal olarak koordine edilen bir aşılama programı oluşturuldu - sürekli yenilenen ve şimdi çok çeşitli çocukluk aşılarının satın alınmasını ve uygulanmasını destekleyen dönüm noktası mevzuatı.

Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa'daki aşılama programlarının başarısı, 20. yüzyılın "hastalık eradikasyonu" kavramına - seçilen bir hastalığın küresel işbirliği yoluyla tüm insan popülasyonlarından yok edilebileceği fikrine - ilham verdi. 1977'de, 33 ulusun dahil olduğu on yıllık bir kampanyanın ardından, çiçek hastalığı dünya çapında ortadan kaldırıldı - Amerika Birleşik Devletleri'nden ve Batı Yarımküre'nin geri kalanından ortadan kaldırıldıktan yaklaşık on yıl sonra. Çocuk felci ve dracunculiazis 2000 yılına kadar ortadan kaldırılabilir.

Antibiyotikler ve Diğer Antimikrobiyal İlaçlar

Penisilin, daha önce tedavi edilemeyen bakteriyel hastalıkların hızlı ve eksiksiz tedavisini sağlayan, daha geniş bir hedef yelpazesi ve sülfa ilaçlarından daha az yan etki ile, yaygın olarak bulunan bir tıbbi ürün olarak geliştirildi. 1928'de tesadüfen keşfedilen penisilin, önemli miktarlarda üretildiği ve ABD ordusu tarafından hasta ve yaralı askerleri tedavi etmek için kullanıldığı 1940'lara kadar tıbbi kullanım için geliştirilmedi.

Antibiyotikler 57 yıldır sivil kullanımdadır (bkz. Kutu 1) ve streptokok ve stafilokok enfeksiyonları, bel soğukluğu, frengi ve diğer enfeksiyonları olan kişilerin hayatlarını kurtarmıştır. İlaçlar ayrıca viral hastalıkları (örneğin uçuk ve HIV enfeksiyonu), mantar hastalıklarını (örneğin kandidiyaz ve histoplazmoz) ve parazit hastalıkları (örneğin sıtma) tedavi etmek için geliştirilmiştir. Mikrobiyolog Selman Waksman, antibiyotiklerin keşfine yönelik ilk araştırmaların çoğuna öncülük etti (bkz. Kutu 2). Bununla birlikte, birçok organizmada ilaç direncinin ortaya çıkması, son 50 yılın terapötik mucizelerinden bazılarını tersine çevirmekte ve hastalıkları önlemenin öneminin altını çizmektedir.

BULAŞICI HASTALIKLARIN TESPİTİ VE İZLENMESİNDE TEKNOLOJİK GELİŞMELER

Enfeksiyöz hastalıkları tespit etme, teşhis etme ve izleme kapasitesini artıran teknolojik değişiklikler, yüzyılın başlarında serolojik testlerin gelişimini ve daha yakın zamanda nükleik asit ve antikor problarına dayalı moleküler analizlerin gelişimini içeriyordu. Bilgisayarların ve elektronik iletişim biçimlerinin kullanımı, hastalık sürveyans verilerini toplama, analiz etme ve yayma yeteneğini geliştirdi.

Serolojik testler 1910'larda kullanılmaya başlandı ve birçok bulaşıcı hastalığı teşhis etmek ve kontrol etmek için temel bir araç haline geldi. Örneğin frengi ve bel soğukluğu yüzyılın başlarında yaygındı ve özellikle gizli evrelerde teşhis edilmesi zordu. Frengi için serolojik testlerin ortaya çıkması, bu halk sağlığı sorununun daha doğru bir şekilde tanımlanmasına yardımcı oldu ve enfeksiyon teşhisini kolaylaştırdı. Örneğin, New York City'de 1901'de yapılan serolojik testler, tüm erkeklerin %5-19'unda sifilitik enfeksiyon olduğunu göstermiştir (9).

Viral İzolasyon ve Doku Kültürü

İlk virüs izolasyon teknikleri yüzyılın başında kullanılmaya başlandı. Bunlar, enfekte olmuş materyalin art arda daha küçük eleklerden süzülmesini ve saflaştırılmış maddenin hastalık yapıcı aktiviteyi koruduğunu göstermek için test hayvanlarını veya bitkilerini aşılamayı içeriyordu. İlk "filtrelenmiş" virüsler, tütün mozaik virüsü (1882) ve sığırların şap hastalığı virüsüdür (1898). Walter Reed yönetimindeki ABD Ordu Komutanlığı, 1900'de sarı humma virüsünü filtreledi. 1930'larda hücre kültürünün sonraki gelişimi, canlı veya ısıyla öldürülen viral aşıların büyük ölçekli üretiminin yolunu açtı. Virüsleri elektron mikroskobu altında görselleştirmek için negatif boyama teknikleri 1960'ların başında mevcuttu.

20. yüzyılın son çeyreğinde moleküler biyoloji, bulaşıcı patojenleri tespit etmek ve karakterize etmek için güçlü yeni araçlar sağladı. Nükleik asit hibridizasyonu ve dizileme tekniklerinin kullanılması, önceden bilinmeyen hastalıklara (örneğin, hepatit C, insan ehrlichiosis, hantavirüs pulmoner sendromu, edinilmiş immün yetmezlik sendromu [AIDS] ve Nipah virüsü hastalığı) neden olan ajanları karakterize etmeyi mümkün kılmıştır.

Moleküler araçlar, yeni tehditlerin iletimini takip etme ve bunları önlemenin ve tedavi etmenin yeni yollarını bulma konusunda gelişmiş kapasiteye sahiptir. AIDS 100 yıl önce, laboratuvara dayalı tanı yöntemleri henüz emekleme dönemindeyken ortaya çıkmış olsaydı, hastalık onlarca yıl boyunca gizemli bir sendrom olarak kalmış olabilirdi. Ayrıca, HIV ile enfekte kişileri tedavi etmek ve perinatal geçişi önlemek için kullanılan ilaçlar (örn. replikasyon analogları ve proteaz inhibitörleri), moleküler düzeyde retroviral replikasyonun modern anlayışına dayalı olarak geliştirilmiştir.

21. YÜZYILIN ZORLUKLARI

20. yüzyılın ilk üç çeyreği boyunca bulaşıcı hastalıklardan kaynaklanan morbidite ve mortaliteyi azaltmadaki başarı, bulaşıcı mikropların tedavisi ve kontrolüne yönelik sürekli araştırma ihtiyacı konusunda gönül rahatlığına yol açtı (10). Bununla birlikte, AIDS'in ortaya çıkışı, TB'nin yeniden ortaya çıkışı (çoklu ilaca dirençli suşlar dahil) ve 1980'lerde ve 1990'ların başında bulaşıcı hastalık ölümlerinde genel bir artış (Şekil 1), mikropların evrimleşebildiği sürece, yeni hastalıklar ortaya çıkacaktır. Yeni hastalıkların ortaya çıkması, hastalıkların ortaya çıkmasını veya yeniden ortaya çıkmasını teşvik edebilecek altta yatan faktörlerin sürekli izlenmesi yoluyla hastalıkların önlenmesinin önemini vurgulamaktadır.

Moleküler genetik, mikropların öngörülemeyen ve dinamik bir şekilde ilaç direncini geliştirme, adapte etme ve geliştirme konusundaki olağanüstü yeteneğinin yeni bir takdirini sağlamıştır (bkz. Kutu 3). Direnç genleri, plazmitler üzerinde bir bakteriden diğerine iletilir ve virüsler, replikasyon hataları ve gen segmentlerinin yeniden sınıflandırılması ve tür engellerini atlayarak gelişir. Mikrobiyal evrimin son örnekleri, Hong Kong'da (1997-98) virülan bir kuş gribi türünün ortaya çıkmasını içerir. M. tüberküloz Amerika Birleşik Devletleri'nde 1991'de (11) ve stafilokok aureus 1996'da Japonya'da (12) ve 1997'de Amerika Birleşik Devletleri'nde (13,14) vankomisine duyarlılığı azaltmıştır.

Bulaşıcı hastalıkları kontrol etmede sürekli başarı için, ABD halk sağlığı sistemi, yeni bulaşıcı hastalıkların ortaya çıkması, eski hastalıkların yeniden ortaya çıkması (bazen ilaca dirençli formlarda), büyük gıda kaynaklı salgınlar ve eylemler dahil olmak üzere çeşitli zorlukları ele almaya hazırlanmalı. biyoterörizm. Enfeksiyöz ajanların belirli kronik hastalıklara (diabetes mellitus tip 1, bazı kanserler [15-17] ve kalp rahatsızlıkları [18,19 ] dahil) neden olma veya şiddetlendirmedeki olası rolü üzerine devam eden araştırmalar da zorunludur. Sağlığın sürekli korunması, yerel, eyalet, federal ve küresel düzeylerde hastalık sürveyansı ve salgın yanıtı için gelişmiş kapasite gerektirir, yeni laboratuvar ve epidemiyolojik yöntemlerin geliştirilmesi ve yayılması, sürekli antimikrobiyal ve aşı geliştirme ve hastalığın ortaya çıkışını kolaylaştıran çevresel faktörlere ilişkin devam eden araştırmalar. 20).

Raporlayan: Ulusal Çevre Sağlığı Merkezi Ulusal Sağlık İstatistikleri Merkezi Ulusal Enfeksiyon Hastalıkları Merkezi, CDC.


Bilim İçin Fare Yetiştirmenin Tarihi Ahırda Bir Kadınla Başlar

Abbie E. C. Lathrop, Massachusetts, Granby'deki küçük beyaz çiftlik evinde çeşitli küçük hayvanlar yetiştirdi: gelincikler, tavşanlar, kobaylar, sıçanlar ve en önemlisi fareler. 1902'de, onun fareleri bir laboratuvarda genetik araştırmalar için kullanılan ilk fareler oldu ve bazıları bugün hala öyle.

Eğitimli bir bilim adamı olmayan Lathrop, kanser araştırmaları tarihinde genellikle sadece bir dipnot olarak gösterilir ve farelere tuhaf bir şekilde ilgi duyan eksantrik bir hobici olarak tasvir edilir. Ancak daha yakından bakıldığında, onun dikkatli ve metodik fare üremesi modern kanser araştırmalarını ilerletmeye ve standart bir bilim organizması yaratmaya yardımcı olan, kendi kendini yetiştirmiş bir bilim adamına dönüşen anlayışlı bir iş kadını olduğunu gösteriyor. Ayrıca, gelecekteki kanser araştırmalarına zemin hazırlayan fareler ve kanser kalıtımı üzerine bilimsel makaleler yayınladı.

Lathrop'un bir asırdan fazla bir süre önce üremeye başladığı fareler, inanılmaz şeyler yapmaya devam ettiler. 1960'lardan bu yana fareler, çoğu ilaç şirketinin insanlara geçme umuduyla yeni kimyasalları test ettiği ilk hayvanlar oldu. 1990'larda laboratuvar faresi, İnsan Genom Projesi'nin başlatılmasına yardımcı oldu. Genetikçiler, kendi genomumuzun kilidini açmamıza yardım etme vaadi nedeniyle fare genomunu “ Rosetta taşı ” olarak adlandırdılar. Dan Engber, dünya çapında kayrakBilim adamları, deneyleri ve testleri için her yıl yaklaşık 90 milyon sıçan ve fare kullanıyor.

Elbette, fare modelleri kendi problemleriyle birlikte gelirler. Bugün laboratuvar farelerinin çoğu aşırı besleniyor ve genetik olarak doğal kuzenlerinden ayrılıyor ve araştırmalar, insan iltihabı gibi şeyleri yetersiz taklit ettiklerini gösteriyor, ancak bilimde devrim yaptıkları inkar edilemez. Peki her yerde bulunan fare modelinin arkasındaki kadın kim?

Bayan Abbie E.C. Lathrop, Granby'de. Springfield Pazar Cumhuriyetçi, 5 Ekim 1913'ten yeniden çizildi. (Elsevier)

Beklenmeyen Bir Yol

Lathrop, 1868'de Illinois'de Granby'den iki öğretmenin kızı olarak doğdu. 16 yaşına kadar evde eğitim gördü, ardından iki yıl resmi eğitim gördü. 19 yaşındayken o da öğretmen olmaya devam etti, ancak kırmızı kan hücrelerinin bir hastalığı olan pernisiyöz anemi onu birkaç yıl sonra emekli olmaya zorladı. 1900 yılında kümes hayvancılığında şansını denemek için Granby'ye taşındı. İş yakında başarısız oldu.

Neyse ki tarih için, daha sonra fare yetiştiriciliğine döndü. Bu, 20. yüzyılın başlarında olağandışı değildi, bugün esaret altında üreyen farelerin izi, meraklıların ve koleksiyoncuların kürk rengi veya benzersiz davranışlar gibi belirli genetik özellikler için fareler yetiştirdiği en az 17. yüzyıl Japonya'ya kadar uzanıyor gibi görünüyor. Amerika Birleşik Devletleri ve İngiltere'de, süslü (yani evcilleştirilmiş) fareler, 20. yüzyılın başlarında, insanların onları evcil hayvanlar için tutması ve fare gösterileri için ilginç örnekler üretmesiyle popülaritesinde bir artış yaşadı.

Lathrop yeni girişimine, iç kulağın mutasyonunun neden olduğu sallanma ve dönme hareketleriyle bilinen bir tür olan iki vals faresi ile başladı. Lathrop, vahşi farelerden yetiştirdiği bir erkek ve bir dişi ile başlayarak, stoklarını, sonunda 10.000'den fazla fareye ulaşana kadar çoğalttı, samanla dolu ahşap kutularda barındırıldı ve yulaf ve krakerlerle beslendi. Yetenekli bir yetiştirici olarak, diğer fare meraklıları için kremsi bufflar, beyaz İngiliz samurları ve diğer arzu edilen kürk çeşitlerini yetiştirmek için özellikler seçebiliyordu.

Ama müşterisi hızla değişti.

1902'de Harvard Üniversitesi'nin Boston Bussey Enstitüsü'nden genetikçi William Ernest Castle, Lathrop'tan ilk fare siparişini verdi. Özellikle memeli genetiğiyle ilgilenen Castle, kısa ömürlü farelerin araştırma için ideal bir örnek olduğunu keşfetmişti. Neyse ki, Lathrop işini ideal bir tedarikçi yapacak zemini çoktan oluşturmuştu.

Biyoloji tarihçisi Karen Rader, "Fare yetiştiricileri ve meraklıları, bilim adamları fareyle deneysel bir organizma olarak ilgilenmeye başlamadan çok önce, esaret altında fare yetiştirme faaliyetini esasen rutinleştirdiler" diye yazıyor. Fare Yapmak: Amerikan Biyomedikal Araştırmaları için Hayvanları Standartlaştırmak. ile bir röportajda Smithsonian.com,Rader detaylandırdı: “Genetik ortaya çıktığında, genetikçiler bu süslü hayvanlarla aradıklarını çabucak anladılar, zaten bir miktar genetik kontrolün yerleşik olduğu kendi içinde yetiştirilmiş hayvanların deposuydu.”

Lathrop kısa süre sonra kendini laboratuvarlar için pound başına fare siparişlerini yerine getirirken buldu.

Granby Mouse Farm'ın bugün göründüğü şekliyle bir fotoğrafı. (Elsevier)

Yayınlanmış Kanser Araştırması

Bussey Enstitüsü'nde, genetikçi—ve öjenist—C.C. Little, Castle'ın fare kolonisinden sorumlu tutuldu. Lisans öğrencisi Little, Lathrop'un Granby çiftliğinden farelerle, doğuştan gelen fare soyları üzerinde deneyler yapmaya başladı ve biyologların ve genetikçilerin “saf” dediği kararlı suşlar üretmeyi başardı.

1909'da başarılı kararlı suşu ile akrabalı yetiştirme deneylerine başladı. dba (seyreltilmiş kahverengi agutis olmayan). Akrabalı yetiştirmenin aynı genetik stoktan genetik varyantları ayıklayıp koruyabildiğini gösterdi. Kanser araştırmaları için bu, bugüne kadar fare modeli araştırmalarını tanımlayan kanserli tümörlerle akraba farelerde kanserin biyolojik ve genetik yapısını incelemek için istikrarlı bir üreme türü anlamına geliyordu.

Aynı zaman diliminde, Lathrop kanserle ilgili kendi araştırmasına başlamıştı. Bazı farelerinde cilt lezyonları fark ettikten sonra, araştırmacı müşterilerine, onların da lezyon geliştirip geliştirmediğini sormak için sorular gönderdi. Pennsylvania Üniversitesi'nden tanınmış patolog Leo Loeb, lezyonların kanserli olduğunu belirlediğini söyleyerek yanıt verdi. Lathrop ve Loeb'in yazışmalarının mektupları kaybolmuş olsa da, bunun kanser araştırmalarında öncü çalışmalar üreten profesyonel bir işbirliğiyle sonuçlandığını biliyoruz.

Lathrop, 1910'da kanser ve kendilenmiş fare türleri ile deneyler yapmaya başladı. Rader'e göre, onların işbirliği, belirli fare türleri ile kanserin kalıtımı arasındaki bağlantıyı kuran ilk çalışmayı temsil ediyor. kanserli tümörlerin insidansı, farelerin suşları (veya aileleri) arasında değişiklik gösterdi ve yüksek tümör suşları düşük tümör suşları ile yetiştirilirse, yavruların yüksek tümör suşlarına benzeyeceği sonucuna varıldı. İşbirliği ayrıca hormonlar ve kanser arasında bir bağlantı olduğunu gösterdi: yumurtalıkları olan dişi farelerde meme tümörleri azalırken, hamile farelerde tümörler arttı.

1913 ve 1919 yılları arasında, Lathrop ve Loeb, deneylerine dayalı olarak, prestijli dergilerde yer alan 10 bilimsel makalenin ortak yazarlığını yaptı. Deneysel Tıp Dergisi ve Kanser Araştırmaları Dergisi. Şu anda, bir kadının tam ortak yazarlık alması oldukça sıra dışıydı. Bununla birlikte, akrabalı yetiştirme, kalıtım ve kanser üzerine temel çalışmaları sağlama konusunda itibar sahibi olan Little'dır. Little, 1929'da, bugün hareketli bir kanser araştırma merkezi ve 7.000'den fazla benzersiz genetik suşla laboratuvar fareleri için dünyanın önde gelen tedarikçisi olan Jackson Laboratuvarı'nı (JAX) kurdu.

Çalışmasına Lathrop'un soyundan gelen farelerle başladı. Bugün JAX, Lathrop'un Granby çiftliğinden gelen fare türlerini hala tedarik ediyor.

Lathrop, ülke çapındaki laboratuvarlara fare tedarik etmekle tanınır, ancak çok az tarih, kendi bilimsel çalışmalarını tanır. Bu mektup W.E. Castle to Michael Potter, Bussey'de kullanılan farelerin Lathrop'tan alındığını kabul ediyor. (Elsevier / Michael Potter)

Bir Tuhaflığın Görüntüsü

Rader, Little'ın Lathrop'un akrabalı yetiştirme ve onunla aynı anda gerçekleşen kanser deneylerini bilmediğine inanmanın zor olduğunu iddia ediyor. Yine de Little'ın Lathrop'a ve çalışmasına verdiği tek onay, Lathrop'tan "sıradan özen ve bilimsel ilgiden daha fazlasına sahip bir fare meraklısı" olarak bahsettiği 1931 tarihli bir makaleydi. Çok geçmeden, bağımsız olarak yüksek tümör oluşumunu gözlemlediğini iddia etti. kendi içinde dba Gerginlik.

Little'ın Lathrop'a yaptığı hatalı gönderme, kadınların fırsatını ve tanınmasını engelleyen daha büyük bir sistemik sorunu yansıtıyor. Rader, “Lathrop kısmen bu son teknoloji ürünü evde yapıyordu, çünkü üniversitelerde henüz bu işi yapmak için iyi kurulmuş alanlar yoktu” diyor. “Ve olduğu kadar, erkekler tarafından işgal edildiler.”

Basın, Lathrop'un şüphesiz bilim adamı olarak görülmesine başka bir meydan okuma sundu. Fare işini yürütürken, sürekli olarak yerel ve ulusal medyada dikkat çekti. Los Angeles zamanları, New York Times, ve Washington post. Bu makaleler, kadınların farelerden korktuğu cinsiyetçi klişeyle nasıl çatıştığını vurgulayarak onu bir tuhaflık olarak sundu.

1907 Los Angeles Times Lathrop ile ilgili makale şu şekilde açıldı: “Kadınların bir sıçan veya fareden duydukları çılgın korku hakkındaki tüm gelenekler karşısında, Bayan Abbie EC Lathrop bir fare ve fare çiftliğini yöneterek geçimini sağlıyor.” Diğerleri onun çiftliğini anlattı. “queer” (tuhaf anlamında) olarak, gerçekte ise laboratuvarlarda yapılandan daha fazla “queer” değildi. Bugün bile, Lathrop sıklıkla “eksantrik”— olarak tanımlanıyor, ancak çalışmaları bunun tam tersini örnekliyor.

Lathrop'un şimdi JAX'ta bulunan bilimsel defterleri, çalışmalarında hem dikkatli hem de metodik olan bir kadını ortaya koyuyor. Tüm farklı soylarının ayrıntılı üreme kayıtlarını tuttu, belirli üreme ailelerinin tarihlerini yazdı ve çeşitli soy ve ırklarla ilgili kendi gözlemlerini kaydetti. Genetik ve kanser araştırmalarındaki çalışmaları, hem yayınlanmış araştırmalarında hem de dünyanın her yerindeki laboratuvarlara gitmeye devam eden farelerde yaşıyor.

Tuhaf biriyse, bilimi beklenmedik şekillerde uygulayan bir kadın olarak kendisine verilen sosyal klişeler ve kültürel kısıtlamalar tarafından yapıldı.


Spontan nesil

Fransız hukukçu ve doğa bilimci Claude Duret'in 1605 efsanevi bitkiler açıklamasında gösterildiği gibi, kendiliğinden oluşum örneği, Tarih takdire şayan des plantes et herbes esmerveillables et mucizeler doğada.

Devrede

Loeb'in hayatla "oynama" hayali, hayatın bileşenlerini daha iyi kavrayana kadar gerçekleşemezdi. Bu bileşenleri bulmak, büyük ölçüde X-ışını kristalografisi kullanılarak proteinlerin kimyasal yapısı ve bileşimi üzerine yapılan çalışmalardan ortaya çıkan ve 1930'lardan 1950'lere kadar J. Desmond Bernal, William Astbury, Dorothy tarafından öncülük edilen 20. yüzyıl moleküler biyolojisinin misyonuydu. Hodgkin, Linus Pauling ve diğerleri. Bu moleküller, işlerini yapmak için evrim tarafından tasarlanmış ve şekillendirilmiş küçük makinelere benziyorlardı.

But of course molecular biology wasn’t just about proteins. What really changed the game was the discovery of what seemed to be the source of life’s miraculous organization. It was not, as many had anticipated, a protein that carried the information needed to regulate the cell, but rather a nucleic acid: DNA. When James Watson and Francis Crick used the X-ray crystallographic data of others, including that of Rosalind Franklin, to deduce the double-helical shape of the molecule in 1953, not all scientists believed that DNA was the vehicle of the genes that appeared to pass instructions from one generation to the next. Watson and Crick’s work showed how that information was encoded—in a digital sequence of molecular building blocks along the helix—and moreover implied a mechanism by which the information could be copied during replication.

If these were indeed “instructions for life,” then chemistry could be used to modify them. That was the business of genetic engineering, which took off in the 1970s when scientists figured out how to use natural enzymes to edit and paste portions of “recombinant” DNA. Molecular biologists were now thinking about life as a form of engineering, amenable to design.

Synthetic biology has sometimes been called “genetic engineering that works”: using the same cut-and-paste biotechnological methods but with a sophistication that gets results. That definition is perhaps a little unfair because “old-fashioned” genetic engineering worked perfectly well for some purposes: by inserting a gene for making insulin into bacteria, for example, this compound, vital for treating diabetes, can be made by fermentation of microorganisms instead of having to extract it from cows and pigs. But deeper interventions in the chemical processes of living organisms may demand much more than the addition of a gene or two. Such interventions are what synthetic biology aims to achieve.

Take the production of the antimalarial drug artemisinin, the discovery of which was the subject of the 2015 Nobel Prize in medicine. This molecule offers the best protection currently available against malaria, working effectively when the malaria parasite has developed resistance to most other common antimalarials. Artemisinin is extracted from a shrub cultivated for the purpose, but the process is slow and has been expensive. (Prices have dropped recently.) Over the past decade researchers at the University of California, Berkeley, have been attempting to engineer the artemisinin-making machinery of the plant into yeast cells so that the drug can be made cheaply by fermentation. It’s complicated because the molecule is produced in a multistep process involving several enzymes that have to transform the raw ingredient stage by stage into the complex final molecule, with each step being conducted at the right moment. In effect this means equipping yeast with the genes and regulating processes needed for a whole new metabolic pathway, or sequence of biochemical reactions—an approach called metabolic engineering, amounting to the kind of designed repurposing of an organism that is a core objective of synthetic biology.

Artemisinin synthesis in yeast (more properly, semisynthesis since it begins with a precursor of the drug molecule harvested from natural sources) is often called the poster child of synthetic biology—not just because it works (the process is now entering commercial production) but because it has unambiguously benevolent and valuable aims. Creating useful products, advocates say, is all they are trying to do: not some Frankenstein-style creation of unnatural monstrosities but the efficient production of much-needed drugs and other substances, ideally using biochemical pathways in living organisms as an alternative to the sometimes toxic, solvent-laden processes of industrial chemistry.

Imagine bacteria and yeast engineered to make “green” fuels, such as hydrogen or ethanol, fed by plant matter and negating the need to mine and burn coal and oil. Imagine easily biodegradable plastics produced this way rather than from oil. Craig Venter, who made his name (and money) developing genome-decoding technologies, has made such objectives a central element of the research conducted at his J. Craig Venter Institute (JCVI) in Rockville, Maryland. Last April scientists at JCVI announced that they have devised ways to engineer microalgae called diatoms, using the methods of synthetic biology, so that they join bacteria and yeast as vehicles for making biofuels and other chemicals.

In effect JCVI is trying to create microscopic living factories. The same motive underpinned Venter’s creation of an alleged “synthetic organism” in 2010, another of the milestones of synthetic biology—the Frankenbug, in the words of some opponents of genetic manipulation. Whether those microbes can be considered truly artificial is a matter of debate. The JCVI scientists used well-established chemical methods to build an entire genome from DNA, based on that of a naturally occurring bacterium called Mikoplazma mikoidesleri but with some genetic sequences added and others omitted. They then took cells of a closely related Mycoplasma bacterium, extracted their pristine DNA, inserted the artificial replacements, and “booted up” the modified cells as if they were computers with a new operating system. The cells worked just as well with their new bespoke DNA.

The aim was not some hubristic demonstration of control over life but rather verification that bacterial cells can be fitted with new instructions that might be a stripped-down, simplified version of their natural ones: a kind of minimal chassis on which novel functions can be designed and constructed. The full genetic workings of even the simplest bacteria are not completely understood, but if their genomes can be simplified to remove all functions not essential to sustain life, the task of designing new genetic pathways and processes becomes much easier. This March the JCVI team described such a “minimal” version of Mycoplasma bakteri.

The language of this new science is that of the engineer and designer: the language of the artisan, not of the natural philosopher discovering how nature works. This way of thinking about life goes back at least to René Descartes, who conceived of the body as a machine, a mechanism of levers, pulleys, and pumps. In Descartes’s time this clockwork view of life could lead to nothing more than crude mechanical simulacra: the automata fashioned by watchmakers and inventors, ingenious and uncanny contraptions in themselves but ultimately no more animated than the hands of a clock. But synthetic biology brings the Newtonian, mechanistic philosophy to the very stuff of life, to the genes and enzymes of living cells: they are now the cogs and gears that can be filed, spring-loaded, oiled, and assembled into molecular mechanisms. Then we have no mere simulation of life but life itself.

The language of this new science is that of the engineer and designer: the language of the artisan, not of the natural philosopher discovering how nature works.

Yet the language now is not so much that of clockwork and mechanics but of the modern equivalent: our latest cutting-edge technology, namely electronics and computation. Ever since biologists François Jacob, Jacques Monod, and others showed in the 1960s how genes are regulated to control their activity, genetics has adopted the lexicon of cybernetic systems theory, which was developed to understand how to control complex technological systems and found applications in electronic engineering, robotics, communications, and computation. That is to say, different components in the genome are said to be linked into circuits and regulated by feedback loops and switches as they pass signals from one unit to another.


VILLA CLARA, CAGLIARI’S PSYCHIATRIC HOSPITAL, SARDINIA, ITALY

We are at the beginning of the twentieth century: the psychiatric hospital Villa Clara in Cagliari is an institution which ensures the implementation of the most advanced “psychiatric therapy”. In actual fact, this advanced therapy consisted in the 𠇊pplication of leeches, drastic purges, cold baths and in procuring groups of blisters, usually on the neck” [58]. Villa Clara’s story is contained in 16,000 archival files, still being sorted, but if there were any need of corroboration, its history is screamed out in the words of Giovanna M., Villa Clara’s Register 1. Giovanna M. was admitted to Genoa hospital when she was 10 years old, diagnosed with madness: she had a terrible headache, but preferred to say she had a 𠇌ranky head” and three years later in 1836, she was moved to the basement of Cagliari’s Sant𠆚ntonio Hospital [58]. She describes this 𠇊s dark as a tomb, the only place on the island where the mad. or the insane. or the maniacs. or the idiots - as we were called- were locked up. We were 50 people in chains, in the smell of our own excrement, with rats gnawing at our ulcers. ” [58]

In the early years of the new century, after a long break at Cagliari’s new San Giovanni di Dio Hospital, Giovanna M., now old and blind, was transferred to the Villa Clara psychiatric hospital, where Professor Sanna Salaris formulated a diagnosis of 𠇌onsecutive dementia” and hysteria. But despite being constantly subjected to careful clinical observation, she was only treated here with “tonics . two eggs and milk . balneotherapy, rhubarb tinctures, potassium iodide, lemonade and laudanum, insulin and laxatives, a lot of purgatives: always, for everything”. Giovanna M. died in the mental hospital in 1913 due to 𠇊geing of organs” and “senile marasmus”, as confirmed in the necrological report. Anna Castellino and Paola Loi know all there is to know about Giovanna M. and end their work Oltre il cancello with Giovanna’s words: 𠇊nd you𠆝 better believe it: I was 90 years old. Fate, which takes away healthy, free, young people, never pardoned me once. It has let me live all this time, quite lucid, but closed up in here . since I was ten years old . eighty years in psychiatric hospital for a headache” [58].


Time Heals all Wounds

We haven’t gotten any smarter about how we are coding artificial intelligence, so what changed? It turns out, the fundamental limit of computer storage that was holding us back 30 years ago was no longer a problem. Moore’s Law, which estimates that the memory and speed of computers doubles every year, had finally caught up and in many cases, surpassed our needs. This is precisely how Deep Blue was able to defeat Gary Kasparov in 1997, and how Google’s Alpha Go was able to defeat Chinese Go champion, Ke Jie, only a few months ago. It offers a bit of an explanation to the roller coaster of AI research we saturate the capabilities of AI to the level of our current computational power (computer storage and processing speed), and then wait for Moore’s Law to catch up again.


In the Beginning There Was Genentech (or the Beginning of the Genetic Gold Rush)

The value of Herbert Boyer’s stock in Genentech, the company he and venture capitalist Robert Swanson founded in 1976, skyrocketed to $80 million the day it floated. 46 Having been told many times by his colleagues, “you’ll never get rich in a university” 47 he not only decisively proved them wrong, but in transitioning from research scientist at University of California, San Francisco (UCSF) into a hybrid scientist-entrepreneur at Genentech, he started a new gold rush. This time, the money was to come not from gold, a naturally occurring mineral extracted from the earth, but from patenting the many thousands of naturally occurring genes and proteins using the new biotechnological process which he pioneered with Stanley Cohen and other colleagues at UCSF and Stanford in 1973 (Cohen et al 1973). Professors Boyer’s and Cohen’s revolutionary invention enabled genetic material from a complex organism (e.g., a human gene) to be transferred to a simple organism (e.g., a yeast or bacterium cell) for the purpose of having the simple organism express the protein encoded within the transferred foreign genetic material. In short, their recombinant DNA technology enabled the commercial scale biological-production of extremely pure proteins. However, they came very close to losing the opportunity to patent their invention (Hughes 2001). In those days the idea that university scientists would apply for a patent over the research product, funded mostly, if not entirely, by public money was still frowned upon within academic circles (Hughes 2001).


Ian Deary and Robert Sternberg have been writing about intelligence differences since 1982 and 1977, respectively. As Deary was retiring at the end of 2020, they discussed an idea for their first joint paper. They composed five questions related to research on intelligence differences, about: attempts to find cognitive components of intelligence the place of theory in intelligence research the breadth of the concept of intelligence hard problems in intelligence and the use of cognitive tests in the real world. They answered them separately and then responded to the other's answers.

Editor’s note: This paper is something different for Intelligence. It is a discussion between two senior researchers about their differing views on five key aspects of intelligence research developed over their long careers. Both of the discussants established the rules for their correspondence (detailed in the paper) and the outcome was submitted as a query as to whether such a paper would be of interest to Intelligence. After consultation with both Associate Editors, the manuscript received two reviews (not blind for obvious reasons) and it was revised accordingly. We believe there is educational and historical value to such an exchange and it may even generate new ideas for research. We are open to publishing similar Discussions from other researchers. If you have suggestions of dyads that might develop such a discussion of differing views, please check with the EIC.


2 COLLECTORS, CURATORS, AND AUTHORS

Strasser's point in excavating these histories is not that the comparative practices of natural history never went away, but rather that the development of the experimental life sciences produced a hybrid culture in which collection and experiment, the comparative and the exemplary, went hand in hand.

This insight is a crucial one, not least because it provides a new perspective on some contentious issues that have accompanied the rise of data-driven biology. These concern the importance of curatorship, the ownership of data in collections, and the authorship of knowledge extracted from them. As Strasser observes, the hybridization of collection and experiment in experimental biology brought together distinct research cultures, with distinct ideas about who owns the products of research and what counts as a valuable contribution to knowledge. Tensions arose almost inevitably.

When the chemist Margaret Dayhoff (working with collaborators) assembled, edited, and annotated the collection of published protein sequences that became the Atlas of Protein Sequence and Structure in the early 1960s, she assumed a role that was familiar in the world of collecting: curator. And, like earlier students of nature who gathered and sorted specimens into cabinets of curiosity or natural history museums, often sourcing these from paid collectors, correspondents, and markets, Dayhoff took ownership over her collection. The book was copyrighted, which created limits on its redistribution, and these limits were reinforced by Dayhoff's insistence that purchasers of the book, or the magnetic tapes that followed, not share the resource further.

Many biologists were ignorant of the labor of curation undertaken by Dayhoff and her colleagues and baffled, or even dismayed, by her insistence that this curatorial labor be rewarded with ownership of collected data. Among experimenters, the prevailing view was that the “mere” act of compiling did not qualify as a contribution to knowledge—this despite the fact that Dayhoff's sequence datasets gained ever more popularity among researchers over time and that their creation demanded expertise and imagination.

As Strasser observes, “The idea that the compilation of sequences, unlike their experimental determination, did not count as a scientific contribution would plague the development of sequence databases for the decades to come, and explains a great deal about why science funding agencies resisted funding them” (p. 142). This perspective also created problems for data curators who became increasingly indispensable to biological research and yet struggled to gained recognition as scientists.

Although funding presented a serious problem for the development and maintenance of biological databases, it was not the only existential concern these resources faced. As laboratory scientists generated ever more sequence data, it became harder and harder for curators like Dayhoff to keep up with their output. Dayhoff wanted biochemists and other experimenters to voluntarily contribute their data, thereby reducing the labor of scouring publications for them. But these experimentalists, by virtue of an individualist reward structure based around “revealing singular facts of nature in the laboratory” (p. 225), were possessive of these data, wary of their use by other researchers, and resentful of the fact that Dayhoff would “profit” from their free donation to the Atlas.

Keeping up with a rush of data demanded a new model, one that better conformed to experimenters' views about ownership. When Dayhoff competed for a grant to found a national sequence database in the United States, she lost out to Walter Goad of the Los Alamos Scientific Laboratory. Dayhoff had vastly more experience and was based at a leading center for the use of computers in biomedical research, but her proprietary publishing model felt increasingly out of sync with community expectations. Instead it was Goad's nonproprietary, publicly accessible database that went on to become the US national sequence database, GenBank. (The European Molecular Biology Laboratory had already agreed on the same model for its sequence database.) As curator, Goad claimed no ownership in the data he acquired from researchers nor did he charge a fee for access.

The decision to go open access did not resolve all possible tensions. A final key element of Goad's successful navigation of the norms of experimental biology lay in his deference to journals, and journal editors, as the verifiers of the data that would enter his collection. Dayhoff had sometimes accepted unpublished sequences, a choice that made her, as editor, the arbiter of what counted as reliable or unreliable, and therefore able to grant authorship to providers of sequences through their publication in her dataset. By asking that journal editors insist on deposition of sequences as part of the publication process, Goad (again following the approach of the European Molecular Biology Laboratory) ensured that the new database adhered to existing norms of authorship among experimental biologists—and not those that prevailed in the world of museums and collections.


↵ 2 Nature has neither core nor shell she is everything at the same time. This quotation, from Goethe, was used on the title page of Just's definitive book (J ust 1939b). It epitomizes his holistic view of the cell.

↵ 3 I am using the vocabulary of the time.

↵ 4 One enthusiastic Just supporter was Libbie Hyman, a student at the University of Chicago. She later wrote A Laboratory Manual for Comparative Vertebrate Anatomy, memorized dutifully if not enthusiastically by virtually every zoology student of my vintage. It was a best seller and she enjoyed pointing out that the royalties permitted her the leisure to work on her beloved invertebrates.

↵ 5 Later Loeb moved into more chemical subjects and became a founding father of protein chemistry, greatly respected for his innovation and his research standards (L oeb 1922 C ohen 1985). He was Sinclair Lewis's model for the character Gottlieb in Arrowsmith.

↵ 6 It is easy to see in this article why Just was regarded in some circles as hypercritical and arrogant. He did not hesitate to criticize Morgan, Jennings, Conklin, Demerec, and even his close friend Lillie, sometimes with sarcasm. Here is an example: “In passing, I may point out that Plough and Ives's statement of their method can not be called lucid” (J ust 1936, p. 307).


Videoyu izle: Escherichia coli pathogenesis (Ağustos 2022).