Crossing the Boundaries of Life: Günter Blobel and the Origins of Molecular Cell Biology

نگاهی دقیق به کمک‌های دگرگون‌کننده گونتر بلوبل در زیست‌شناسی سلولی مولکولی.

مشکل تطبیق مکانیسم‌های شیمیایی با عملکرد کل سیستم‌های زنده، زیست‌شناسان را از زمان توسعه سلولی آزار داده است. نظریه در قرن نوزدهم همانطور که کارل اس. متلین در عبور از مرزهای زندگی استدلال می کند، تصادفی نیست که این گره دیرینه تحقیق علمی به طور معناداری توسط کار یک زیست شناس سلولی، برنده جایزه نوبل گونتر بلوبل، از بین رفت. در سال 1975، با استفاده از یک مجموعه آزمایشی که اصلاً حاوی هیچ سلولی نبود، بلوبل توانست پروتئین‌های تازه ساخته شده را به سمت وزیکول‌های غشای سلولی هدف قرار دهد، و او را قادر ساخت تا تئوری چگونگی توزیع فضایی پروتئین‌ها در سلول را ارائه دهد، ایده‌ای که او آن را فرضیه سیگنال نامید. در طی بیست سال آینده، بلوبل و دانشمندان دیگر توانستند این مکانیسم را در جزئیات دقیق مولکولی آن تشریح کنند. برای بسط مفهوم سیگنال خود در فرآیندی که او آن را توپوژنز غشایی نامید - این ایده که هر پروتئین در سلول با یک \"آدرس\" سنتز می شود که پروتئین را به مقصد صحیح خود در سلول هدایت می کند - بلوبل اهدا شد. جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی در سال 1999.

متلین استدلال می کند که استراتژی تحقیقی بلوبل و کاربرد بعدی آن به یک معضل اساسی حل نشده پرداخته است که زیست شناسی را از همان ابتدا درگیر کرده بود - رابطه بین ساختار و عملکرد - به زیست شناسی اجازه می دهد دستیابی به توضیحات مولکولی مکانیکی از پدیده های بیولوژیکی. بنابراین گذر از مرزهای زندگی از تحقیقات و داستان زندگی بلوبل برای روشن کردن اهمیت زیست شناسی سلولی برای علم قرن بیستم استفاده می کند و نشان می دهد که چگونه باعث پیشرفت رشته های مجاور مانند بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی شده است. /p>

A close look at Günter Blobel’s transformative contributions to molecular cell biology.

The difficulty of reconciling chemical mechanisms with the functions of whole living systems has plagued biologists since the development of cell theory in the nineteenth century. As Karl S. Matlin argues in Crossing the Boundaries of Life, it is no coincidence that this longstanding knot of scientific inquiry was loosened most meaningfully by the work of a cell biologist, the Nobel laureate Günter Blobel. In 1975, using an experimental setup that did not contain any cells at all, Blobel was able to target newly made proteins to cell membrane vesicles, enabling him to theorize how proteins in the cell distribute spatially, an idea he called the signal hypothesis. Over the next twenty years, Blobel and other scientists were able to dissect this mechanism into its precise molecular details. For elaborating his signal concept into a process he termed membrane topogenesis—the idea that each protein in the cell is synthesized with an "address" that directs the protein to its correct destination within the cell—Blobel was awarded the Nobel Prize in Physiology or Medicine in 1999.

Matlin argues that Blobel’s investigative strategy and its subsequent application addressed a fundamental unresolved dilemma that had bedeviled biology from its very beginning—the relationship between structure and function—allowing biology to achieve mechanistic molecular explanations of biological phenomena. Crossing the Boundaries of Life thus uses Blobel’s research and life story to shed light on the importance of cell biology for twentieth-century science, illustrating how it propelled the development of adjacent disciplines like biochemistry and molecular biology.