НОБЕЛОВИ ЛАУРЕАТИ – 1965 ГОДИНА – ФИЗИОЛОГИЯ ИЛИ МЕДИЦИНА – ЖАК МОНО

Жак Моно (Jacques Monod)

9 февруари 1910 г. – 31 май 1976 г.

Нобелова награда за физиология или медицина (заедно с Франсоа Жакоб и Андре Лвоф)

(За откритията му, свързани с генетичния контрол на ензимния и вирусния синтез.)

Френският биолог Жак Люсиен Моно е роден в Париж в семейството на Шарлот Тод (Макгрегър) Моно, американка от шотландски произход, и Люсиен Моно, художник и интелектуалец, чиито предци са швейцарски протестанти хугеноти. Когато момчето става на седем години, семейството се мести в Кан и през целия си по-нататъшен живот Моно се смята човек от Южна Франция, а не за парижанин.

Като юноша Моно учи в Канския лицей; негов наставник е Дор дьо ла Сушер, преподавател по хуманитарни науки, а по-късно основател и пазител на Антибския музей (в замъка Грималди, където е живял и работил Пабло Пикасо – бел. П. Н.). След завършването на лицея през 1928 г. Моно се записва във факултета по природни науки в Парижкия университет (Сорбоната). По-късно той ще обясни избора на своя жизнен път с влиянието за баща си: „Той носеше позитивната вяра в едновременния прогрес на науката и обществото. И на него, любителя на книгите на Дарвин, аз дължа ранния си интерес към биологията“. Но Моно вижда, че биологията, която четат в университета, е изостанала с няколко десетилетия от равнището на съвременната наука, затова решава да се погрижи да получи по-фундаментално образование. С микробиология и хранене на микробите той се занимава под ръководството на Андре Лвоф, с когото се сприятелява за цял живот. Биохимична генетика учи при Борис Ефрюси, а Луи Рапкин го убеждава в необходимостта от молекулярно-биологичен подход при анализа на неразгаданите тайни на живата клетка. През 1931 г. Моно получава в Сорбоната степента бакалавър на науките и решава да продължи своето образование.

През следващата година Моно става асистент в лабораторията по еволюция на органичния живот към Сорбоната, през 1934 г. се мести в зоологическата лаборатория на длъжността асистент, а след още една година е назначен за асистент-професор по зоология. През лятото той се присъединява към експедицията от естествоизпитатели, потеглила за Гренландия от Франция с платнохода „Пуркоа па?“. След две години Моно иска да замине повторно за Гренландия със същия кораб, но вместо това заминава заедно с Ефрюси за Съединените щати, след като получава парична субсидия от фонда „Рокфелер“. През същото лято корабът „Пуркоа па?“ и всички, които се намират на борда му, изчезват безследно.

През 1936-1937 г., намирайки се в САЩ, Моно и Ефрюси се занимават с генетика на плодовата мушица (Drosophila melanogaster) под ръководството на Томас Хънт Морган в Калифорнийския технологичен институт. Моно е поразен от високото качество на изследванията и от свободата, с която членовете на оглавявания от Моно отдел си споделят идеи и получени резултати. Това положение контрастира рязко с много по-суровата атмосфера, царяща сред научните кръгове в Сорбоната. Като се връща в Париж, Моно работи няколко месеца в лабораторията на Ефрюси към Института по физико-химическа биология, занимавайки се с биохимическата генетика на плодовата мушица, а след това се връща към своите задължения в Сорбоната.

Експериментирайки с ешерихия коли, Моно открива, че клетъчната енергия се използва на първо място при процесите на биосинтезата, а не за поддържане на клетъчните структури. Той наблюдава два различни вида криви на развитието в колониите от ешерихия коли в зависимост от това кой от два различни въглехидрата се дава за храна. Лвоф изказва предположението, че Моно е открил феномен на адаптацията на ферментите, при който отначало се активира и синтезира един фермент, а вторият се потиска и след това обратното. „Като се започне от тези ден през декември 1940 г., цялата ми научна дейност беше свързана с изучаването на ферментната адаптация“ – пише по-късно Моно.

През следващата година Моно получава в Сорбоната степента доктор по философия, като защитава дисертация на основата на своите изследвания. Но ръководителят на лабораторията не проявява интерес към неговата работа и Моно продължава своите експерименти в института „Пастьор“. По същото време той участва активно в Съпротивата, арестуван е от гестапо, но успява да избяга. След освобождението на Франция получава редица военни награди. Като член на щаба на генерал Жан дьо Латр дьо Тасини се среща с офицери от американската военна медицинска служба, които го запознават с последните публикации в научния периодичен печат. Впечатление му правят две статии, в които се описват резултатите от експерименти, правени в САЩ по време на войната. В едната от тях, написана от Макс Делбрюк и Салвадор Лурия, се твърди, че за бактериите са характерни спонтанните генетични мутации. „Мисля, че никога не съм чел научна статия с такова увлечение – спомня си по-късно Моно. – Това беше първото ми запознанство с генетиката на бактериите“. В другата статия дезоксирибонуклеиновата киселина (ДНК) се определя като причина за трансформацията на бактериите. Тези открития помагат на Моно в по-нататъшната му работа върху ДНК и РНК.

След освобождението на Париж, като намира своето семейство, Моно се връща за малко в Сорбоната и започва да работи сам в зоологическата лаборатория. През 1945 г. Андре Лвоф му предлага мястото на ръководител на лабораторията към отдела по физиология на микробите в института „Пастьор“ – едно от учебните и изследователски подразделения в системата на Националния център за научни изследвания. През следващите две десетилетия Моно и неговите колеги се занимават с молекулярно-биологичните аспекти на генетиката на бактериите и с ензимологията на бактериалните клетки. През 1954 г. Моно става ръководител на отдела по клетъчна биохимия.

Моно и другите изследователи от института „Пастьор“ разработват експериментална система за анализ на биохимичната генетика на клетките. Те откриват мутантен щам на ешерихия коли, съдържащ β-галактозидаза – адаптивен фермент, активиращ се при присъствието в питателен разтвор на лактоза и предизвикващ разделянето ѝ на съставящите я въглехидрати. Научната група, ръководена от Моно, се опитва да определи какво кара клетката да задейства една ферментна система като описаната по-горе. Формулирани са две теории:

- ферментът се ихибира (потиска) от окръжаващата сестра и неговата индукция (активация) е следствие от отстраняване на това потискане;

- инхибира се генът и индукцията е свързана деинхибиране на гена, направляващ синтеза на специфичен фермент. Моно се изказва в полза на второто обяснение.

Назначен за ръководител на отдела по клетъчна биология в института „Пастьор“ през 1953 г., Моно започва да работи с Франсоа Жакоб. Това става в края на 50-те години и единението на двамата учени се превръща според думите на Франсис Крик във „велико сътрудничество“. Моно и Жакоб постулират и доказват съществуването на информационна РНК – молекули РНК, пренасящи генетична информация от ДНК на клетъчното ядро до цитоплазмата. Живите клетки имат три вида РНК: информационна, транспортна (разтворима) и рибозомна. Информационната РНК предава генетичния код на рибозомите в цитоплазмата. Транспортната РНК преняся аминокиселини от цитоплазмата до рибозомите, след което трите вида РНК си взаимодействат, синтезирайки протеини и ферменти в клетъчните рибозоми.

При друга своя работа Моно и Жакоб доказват, че ДНК е организирана в комплекти от гени, наречени оперони. Оперонът се състои от структурен ген, насочващ и контролиращ синтеза на специфичен клетъчен фермент, и регулаторен ген, или оператор. При нормално състояние структурният ген се потиска от регулаторния ген. Когато ферментите се активират, регулаторният ген се потиска от клетъчния протеин, наречен протеин репресор, позволявайки с това на структурния ген да синтезира информационна РНК. Тази система в биохимичната генетика позволява на клетката да се адаптира към новите условия на околната среда (например към различните видове въглехидрати в състава на хранителната среда). Моно и неговите колеги доказват също така, че сходни системи присъстват и в бактериофагите – вируси, поразяващи бактериалните клетки.

През 1959 г. Моно получава длъжността професор по химия на метаболизма в Сорбоната, а през 1967 г. става професор в „Колеж дьо Франс“. През 1971 г. е публикувана книгата му „Случайност и необходимост“ („Chance and Necessity“), разкриваща природата на клетъчните биохимични процеси и изразяваща гледната точка, че произходът на живота и процесът на еволюцията са резултат от случайности. През същата година Моно става директор на института „Пастьор“ и, като се отказва от изследователска работа, се заема с реорганизация и модернизация на лабораторното оборудване.

През 1938 г. Моно се жени за Одет Брюл, археоложка и специалистка по история на Изтока, която по-късно става куратор на музея „Гиме“ в Париж; семейството има синове близнаци. Страстен любител на музиката, някога сериозно мислещ за кариерата на диригент, Моно свири на виолончело в квартет и в продължение на няколко години ръководи бахов хор. Не само музикално, но и спортно надарен, той се увлича от алпинизъм в Алпите и от ветроходство.

След смъртта на съпругата си през 1972 г. Моно се разболява. След четири години, чувствайки неизбежното приближаване на смъртта, той се връща в Южна Франция. Предсмъртните си дни прекарва в Кан, където умира на шестдесет и шест години. Последните думи на Моно са: „Je cherche a comprendre“ („Искам да разбера“).

„Моно привличаше със своята интелигентност, с ясната си мисъл, с проницателността си и с очевидната си широта и дълбочина на интересите – казва за него Франсис Крик. – Винаги храбър, той съчетаваше галантните маниери и язвителната реч с дълбоки морални принципи, доминиращи във взаимна връзка с нещата, които смяташе за фундаментални“. За Лвоф за Моно: „Беше превъзходен експериментатор. Строгостта и точността на изводите му се подкрепяха от безупречна дедуктивна логика. Склонността към критичен анализ никога не пречеше на неговото въображение и на оригиналността на мисленото му“.

Моно е удостоен с много награди, сред които Ордена на Почетния легион и медала „Бронзова звезда“, които получава от френското правителство за военната си служба, наградата Монтион за физиология (1955 г.) и наградата Шарл Леополд Майер на Френската академия на науките (1962 г.). Почетен доктор е на два университета: Чикагския и Рокфелеровия.

Превод от руски: Павел Б. Николов