Мотоо Кимура - Motoo Kimura

Мотоо Кимура

ForMemRS
Мотоо Кимура.jpg
Родился(1924-11-13)13 ноября 1924 г.
Окадзаки, Япония
Умер13 ноября 1994 г.(1994-11-13) (в возрасте 70 лет)
Сидзуока, Япония
НациональностьЯпонский
Альма-матерУниверситет Висконсина
ИзвестенНейтральная теория молекулярной эволюции
Супруг (а)Хироко Кимура
Дети1
Награды
Научная карьера
Поля
УчрежденияНациональный институт генетики
ТезисСтохастические процессы в популяционной генетике  (1956)
ДокторантДжеймс Ф. Кроу
Другие научные консультанты
ВлиянияСьюэлл Райт
Под влияниемТомоко Охта

Мотоо Кимура (木村 資 生, Кимура Мото) (13 ноября 1924 - 13 ноября 1994) Японский биолог наиболее известен тем, что представил нейтральная теория молекулярной эволюции в 1968 г.[2][3] Он стал одним из самых влиятельных теоретиков популяционные генетики. В генетике его помнят за новаторское использование уравнения диффузии для расчета вероятности фиксации полезного, вредного или нейтрального аллели.[4] Сочетание теоретической популяционной генетики с молекулярная эволюция данных, он также разработал нейтральную теорию молекулярной эволюции, в которой генетический дрейф основная сила меняется частоты аллелей.[5] Джеймс Ф. Кроу, сам известный популяционный генетик, считал Кимуру одним из двух величайших генетиков-эволюционистов, наряду с Гюстав Малеко, после великого трио современный синтез, Рональд Фишер, Дж. Б. С. Холдейн и Сьюэлл Райт.[6]

Жизнь и работа

Кимура родился в Окадзаки, Префектура Айти. С раннего возраста он очень интересовался ботаникой, хотя он также преуспел в математике (изучал геометрию и другую математику во время длительного выздоровления из-за пищевое отравление ). После поступления в отборную среднюю школу в Нагоя Кимура сосредоточился на морфологии и цитологии растений; он работал в лаборатории М. Кумазавы, изучая структура хромосомы из лилии. Вместе с Кумадзавой он также обнаружил, как соединить свои интересы к ботанике и математике: биометрия.[1]

Из-за Вторая Мировая Война, Кимура рано бросил школу, чтобы поступить Киотский Императорский университет в 1944 г. По совету выдающегося генетика Хитоши Кихара Кимура поступил на программу ботаники, а не цитологии, потому что первая, на факультете естественных наук, а не сельского хозяйства, позволила ему избежать военной службы. После войны он присоединился к лаборатории Кихары, где изучал внедрение чужеродных хромосом в растения и изучал основы популяционной генетики. В 1949 году Кимура присоединился к Национальный институт генетики в Мисима, Сидзуока. В 1953 году он опубликовал свою первую статью по популяционной генетике (которая в конечном итоге стала очень влиятельной), описав модель «ступеньки» для структуры населения, которая могла бы рассматривать более сложные модели иммиграции, чем Сьюэлл Райт более ранняя «островная модель». После встречи с американским генетиком Дункан Макдональд (часть Комиссия по пострадавшим от атомной бомбы ), Кимура устроился в аспирантуру в Государственный колледж Айовы летом 1953 г. учиться у Дж. Л. Лаш.[1]

Кимура вскоре обнаружил, что Колледж штата Айова слишком ограничивает его; он перешел в Университет Висконсина, чтобы работать над стохастическими моделями с Джеймс Ф. Кроу и присоединиться к сильному интеллектуальному сообществу генетиков-единомышленников, включая Ньютона Мортона и, что наиболее важно, Сьюэлл Райт. Ближе к концу аспирантуры Кимура выступил с докладом на конференции 1955 г. Симпозиум в Колд-Спринг-Харбор; хотя немногие смогли его понять (как из-за математической сложности, так и из-за английского произношения Кимуры), он получил сильную похвалу от Райта, а затем J.B.S. Холдейн. Его достижения в Висконсине включали общую модель генетического дрейфа, которая могла учитывать множественные аллели, отбор, миграцию и мутации, а также некоторые работы, основанные на Р.А. Фишер с фундаментальная теорема естественного отбора. Он также опирался на работу Райта с Уравнение Фоккера – Планка путем введения Колмогорова обратное уравнение к популяционной генетике, позволяя рассчитать вероятность того, что ген станет исправлено в популяции. Он получил докторскую степень в 1956 году, прежде чем вернуться в Японию (где он останется до конца своей жизни в Национальном институте генетики).[1]

Кимура работал над широким спектром теоретических проблем популяционной генетики, многие из них в сотрудничестве с Такео Маруяма. Он представил "бесконечные аллели ", "бесконечные сайты ", и "пошаговая мутация[7]"модели для изучения генетический дрейф, оба из которых будут широко использоваться в качестве области молекулярная эволюция росла вместе с количеством доступных пептид и генетические последовательности. Он также создал «лестничную модель», которую можно было применить к электрофорез учится где гомологичный белки различаются целыми единицами заряда. Раннее изложение его подхода было опубликовано в 1960 г. Введение в популяционную генетику.[8] Он также написал важную обзорную статью о продолжающемся споре по поводу генетическая нагрузка в 1961 г.[нужна цитата ]

1968 год стал поворотным в карьере Кимуры. В том году он представил нейтральная теория молекулярной эволюции, идея о том, что на молекулярном уровне большая часть генетических изменений нейтральна по отношению к естественный отбор - изготовление генетический дрейф главный фактор в эволюция.[9] Поле молекулярная биология быстро расширялась, и между сторонниками расширяющейся редукционистской области и учеными в области биологии организмов, традиционной области эволюции, росло напряжение. Нейтральная теория сразу же вызвала споры, получив поддержку многих молекулярных биологов и вызвала сопротивление многих биологов-эволюционистов.

Кимура провел остаток своей жизни, развивая и защищая нейтральную теорию. Как выразился Джеймс Кроу, «большая часть ранних работ Кимуры оказалась предварительно адаптированный для использования в количественном изучении нейтральной эволюции ".[1] По мере того, как стали доступны новые экспериментальные методы и генетические знания, Кимура расширил сферу применения нейтральной теории и создал математические методы для проверки ее на имеющихся свидетельствах. Кимура выпустил монографию по нейтральной теории в 1983 г. Нейтральная теория молекулярной эволюции, а также работал над продвижением теории в популярных работах, таких как Мои взгляды на эволюцию, книга, ставшая бестселлером в Японии.[10]

Хотя нейтральную теорию трудно проверить против альтернативных гипотез, ориентированных на отбор, она стала частью современных подходов к молекулярной эволюции.[11][12]

В 1992 году Кимура получил Медаль Дарвина от Королевское общество, а в следующем году он был Иностранный член Королевского общества.[1]

Кимура страдал от прогрессирующего ослабления, вызванного боковой амиотрофический склероз позже в жизни.[6] После случайного падения в своем доме в Сидзуока, Япония, Кимура ударился головой и умер 13 ноября 1994 года от кровоизлияния в мозг.[13][6] Был женат на Хироко Кимуре. У них был один ребенок, сын Акио и внучка Ханако.[14][15]

Почести

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б c d е ж г Кроу, Дж. Ф. (1997). "Мотоо Кимура. 13 ноября 1924–13 ноября 1994: избран For.Mem.R.S. 1993". Биографические воспоминания членов Королевского общества. 43: 255–265. Дои:10.1098 / rsbm.1997.0014. S2CID  44725944.
  2. ^ Кимура, Мотоо (1968). «Скорость эволюции на молекулярном уровне» (– Академический поиск). Природа. 217 (5129): 624–626. Bibcode:1968Натура.217..624К. Дои:10.1038 / 217624a0. PMID  5637732. S2CID  4161261.
  3. ^ Неи, М. (1995). "Мотоо Кимура (1924–1994)". Молекулярная биология и эволюция. 12 (5): 719–722. Bibcode:1995JMolE..40..709J. Дои:10.1093 / oxfordjournals.molbev.a040250. PMID  7476119.
  4. ^ Уоттерсон, Г. (1996). «Использование Мотоо Кимуры теории диффузии в популяционной генетике». Теоретическая популяционная биология. 49 (2): 154–188. Дои:10.1006 / тпби.1996.0010. PMID  8813021.
  5. ^ Охта Т. и Гиллеспи Дж. (1996). «Развитие нейтральных и почти нейтральных теорий». Теоретическая популяционная биология. 49 (2): 128–142. CiteSeerX  10.1.1.332.2080. Дои:10.1006 / тпби.1996.0007. PMID  8813019.
  6. ^ а б c d е ж г час я Ворона, Джеймс Ф. (1995). "Мотоо Кимура (1924–1994)". Генетика. 140 (1): 1–5. Bibcode:1995JMolE..40..709J. Дои:10.1007 / BF00160522. ЧВК  1206539. PMID  7635277.
  7. ^ Kimura, M .; Охта, Т. (1978-06-01). «Модель пошаговых мутаций и распределение частот аллелей в конечной популяции». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 75 (6): 2868–2872. Bibcode:1978PNAS ... 75.2868K. Дои:10.1073 / пнас.75.6.2868. ISSN  0027-8424. ЧВК  392666. PMID  275857.
  8. ^ Кимура Мотоо, Шудан Иденгаку гаирон, Байфукан, Токио, 1960
  9. ^ Кимура, Мотоо (1983). Нейтральная теория молекулярной эволюции. Издательство Кембриджского университета, 1968. ISBN  978-0-521-23109-1.
  10. ^ Кимура, Мотоо (1988). Seibutsu shinka wo kangaeru (Мои взгляды на эволюцию) (по-японски). Иванами Шотен.
  11. ^ Неи, Масатоши (1987). Молекулярно-эволюционная генетика. Издательство Колумбийского университета.
  12. ^ Кроу, Дж. (1996). «Воспоминания о Мото». Теоретическая популяционная биология. 49 (2): 122–127. Дои:10.1006 / тпби.1996.0006. PMID  8813018.
  13. ^ "Мотоо Кимура; японский генетик, 70 лет". Нью-Йорк Таймс. 16 ноября 1994 г.
  14. ^ Стин, Т. Ю. (1996). «Всегда эксцентричный ?: Краткая биография Мотоо Кимуры». Журнал генетики. 75: 19–01. Дои:10.1007 / BF02931748. S2CID  29545568.
  15. ^ Энциклопедия генетики Бреннера, 2-е издание[1]
  16. ^ «Премия Джона Дж. Карти за развитие науки». Национальная академия наук. Архивировано из оригинал 29 декабря 2010 г.. Получено 25 февраля 2011.
  17. ^ Королевское общество: архивная запись