François Jacob

François Jacob ( francés: [ ʒakɔb ] ; 17 de junio de 1920 – 19 de abril de 2013) ^{[ 4 ]} fue un biólogo francés . Compartió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1965 con Jacques Monod y André Lwoff "por sus descubrimientos sobre el control genético de la síntesis de enzimas y virus ". ^{[ 5 ]} Él y Monod originaron la idea de que el control de los niveles de enzimas en todas las células ocurre a través de la regulación de la transcripción . ^{[ 1 ] [ 6 ] [ 7 ]} Por su trabajo en la Resistencia francesa , recibió la Cruz de la Liberación , la Legión de Honor y la Cruz de Guerra .

Escribió divulgación científica y en 1994 recibió el primer Premio Lewis Thomas . ^{[ 8 ]}

Jacob nació en Nancy , Francia, hijo único de Simon, un comerciante, y Thérèse (Franck) Jacob. De niño, era muy curioso y aprendió a leer a temprana edad. Albert Franck, su abuelo materno, un general de cuatro estrellas, fue su modelo a seguir durante su infancia. A los siete años ingresó en el Lycée Carnot , donde estudió durante los siguientes diez años; en su autobiografía, describe su impresión del colegio como «una jaula». Fue objeto de hostilidad por parte de jóvenes derechistas en el Lycée Carnot alrededor de 1934. Describe a su padre como un «conformista religioso», mientras que su madre y otros miembros importantes de su familia durante su infancia eran judíos seculares ; poco después de su bar mitzvá , se convirtió en ateo . ^{[ 9 ] [ 10 ]}

Aunque Jacob estaba interesado (y tenía talento) para la física y las matemáticas , le horrorizaba la idea de pasar dos años más en "un régimen aún más draconiano" para prepararse para estudios superiores en la Escuela Politécnica . En cambio, tras observar una operación quirúrgica que afianzó su "ligero interés" por la medicina, ingresó en la facultad de medicina. ^{[ 11 ]}

Durante la ocupación alemana de Francia —y tras la muerte de su madre— Jacob dejó Francia para ir a Gran Bretaña a unirse al esfuerzo bélico. Jacob, que solo había completado su segundo año de estudios de medicina, se unió a la compañía médica de la 2.ª División Blindada francesa en 1940. Resultó herido en un ataque aéreo alemán en 1944 y regresó a París, ahora liberada, el 1 de agosto de 1944. ^{[ 12 ]} Por su servicio en tiempos de guerra, recibió la máxima condecoración francesa de la Segunda Guerra Mundial por su valor, la Cruz de la Liberación , así como la Legión de Honor y la Cruz de Guerra .

Tras su recuperación, Jacob regresó a la facultad de medicina y comenzó a investigar la tirotricina ^{[ 13 ]} , aprendiendo al mismo tiempo los métodos de bacteriología . Completó una tesis que describió como una "replicación del trabajo estadounidense" sobre la eficacia del antibiótico contra las infecciones locales, y se convirtió en médico en 1947. Aunque le atraía la investigación como carrera, se sintió desanimado por su propia ignorancia percibida tras asistir a un congreso de microbiología ese verano. En cambio, aceptó un puesto en el Centro Cabanel, donde había realizado su investigación de tesis; su nuevo trabajo implicaba la fabricación de un antibiótico, la tirotricina . Posteriormente, el centro fue contratado para convertir fábricas de pólvora para la producción de penicilina (aunque esto resultó imposible). ^{[ 14 ]}

También en este período conoció y comenzó a cortejar a su futura esposa, Lise Bloch. ^{[ 15 ]} Jacob se volvió a casar en 1999 con Geneviève Barrier. ^{[ 16 ]}

En 1958, Monod estaba viendo una película con su esposa y le dijo: «Creo que acabo de tener una idea importante». ^{[ 4 ]} En 1961, Jacob y Monod exploraron la idea de que el control de los niveles de expresión enzimática en las células es resultado de la regulación de la transcripción de secuencias de ADN . Sus experimentos e ideas impulsaron el campo emergente de la biología molecular del desarrollo , y de la regulación transcripcional en particular. ^{[ 10 ]}

Durante muchos años se supo que las bacterias y otras células podían responder a las condiciones externas regulando los niveles de sus enzimas metabólicas clave y/o la actividad de estas enzimas . Por ejemplo, si una bacteria se encuentra en un caldo que contiene lactosa , en lugar del azúcar más simple glucosa , debe adaptarse a la necesidad de 1) importar lactosa, 2) hidrolizar la lactosa en sus constituyentes glucosa y galactosa , y 3) convertir la galactosa en glucosa. Se sabía que las células aumentan la producción de las enzimas que realizan estos pasos cuando se exponen a la lactosa, en lugar de producirlas constantemente de forma ineficiente. Los estudios sobre el control de la actividad enzimática progresaban mediante teorías sobre la acción (alostérica) de pequeñas moléculas sobre la propia molécula de la enzima (activándola o desactivándola), pero el método para controlar la producción de la enzima no se comprendía bien en aquel momento.

Con la determinación previa de la estructura y la importancia central del ADN , quedó claro que todas las proteínas se producían de alguna manera a partir de su código genético, y que este paso podría constituir un punto de control clave. Jacob y Monod realizaron descubrimientos experimentales y teóricos fundamentales que demostraron que, en el caso del sistema de lactosa descrito anteriormente (en la bacteria E. coli ), existen proteínas específicas dedicadas a reprimir la transcripción del ADN a su producto ( ARN , que a su vez se decodifica en proteína ).

Este represor (el represor lac ) se produce en todas las células, uniéndose directamente al ADN en los genes que controla e impidiendo físicamente que el aparato de transcripción acceda a él. En presencia de lactosa, parte de esta se convierte en alolactosa, la cual se une al represor, impidiendo que este se una al ADN, y se elimina la represión transcripcional. De esta forma, se crea un robusto mecanismo de retroalimentación que permite que el conjunto de proteínas que digieren la lactosa se produzca únicamente cuando sea necesario.

Jacob y Monod extendieron este modelo represor a todos los genes de todos los organismos en su entusiasmo inicial. La regulación de la actividad génica se ha convertido en una subdisciplina muy amplia de la biología molecular y, en realidad, presenta una enorme variedad de mecanismos y muchos niveles de complejidad. Los investigadores actuales encuentran eventos reguladores en todos los niveles imaginables de los procesos que expresan la información genética. En el genoma relativamente simple de la levadura de panadería ( Saccharomyces cerevisiae ), 405 de sus 6419 genes que codifican proteínas participan directamente en el control transcripcional, en comparación con 1938 que codifican enzimas.

• 1962 Gran Premio Charles-Leopold Mayer por la Academia de Ciencias
• 1964 elegido miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias ^{[ 17 ]}
• Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1965 junto con André Lwoff ^{[ 6 ]} y Jacques Monod
• 1969 elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos ^{[ 18 ]}
• 1969 elegido miembro de la Sociedad Filosófica Estadounidense ^{[ 19 ]}
• 1973 Elegido miembro extranjero de la Royal Society (ForMemRS) ^{[ 7 ]}
• Premio Lewis Thomas de 1996 a la escritura sobre ciencia.
• 1996 Academia Francesa Seat 38

• Lista de premios Nobel judíos

• François Jacob en Nobelprize.org
• François Jacob narra la historia de su vida en Web of Stories (vídeo).
• L'Académie française (en francés)
• Descubrimientos relacionados con el control genético de la síntesis de enzimas y virus.