Эдвард Льюис¶

Эдвард Льюис (англ. Edward B. Lewis; 20 мая 1918, Уилкс-Барре, Пенсильвания — 21 июля 2004, Фресно, Калифорния) — американский генетик, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1995 года (совместно с Кристианой Нюсляйн-Фольхард и Эриком Вишаусом) за открытия, касающиеся генетического контроля раннего эмбрионального развития. Основные работы Льюиса посвящены генетике развития плодовой мушки дрозофилы (Drosophila melanogaster), в частности, изучению гомеозисных генов и их роли в формировании сегментов тела.

¶Биография

Эдвард Льюис родился 20 мая 1918 года в городе Уилкс-Барре, штат Пенсильвания, в семье Лоры Мэри Льюис и Эдварда Льюиса-старшего, ювелира. С ранних лет проявлял интерес к биологии, вдохновлённый книгами о природе. В 1935 году поступил в Бакнеллский университет, где изучал биологию и химию. В 1939 году получил степень бакалавра, после чего продолжил обучение в Калифорнийском технологическом институте (Калтех) под руководством Альфреда Стёртеванта, одного из пионеров генетики дрозофилы.

В 1942 году Льюис защитил докторскую диссертацию, посвящённую генетическому анализу мутаций у дрозофилы. Во время Второй мировой войны служил в Военно-воздушных силах США, занимаясь метеорологией. После войны вернулся в Калтех, где проработал всю свою научную карьеру — с 1946 по 1988 год в должности профессора, а затем заслуженного профессора в отставке. В 1995 году, в возрасте 77 лет, он стал лауреатом Нобелевской премии.

Льюис скончался 21 июля 2004 года во Фресно, Калифорния, от рака простаты.

¶Научные исследования

¶Гомеозисные гены и комплекс биторакс

Основным объектом исследований Льюиса была плодовая мушка Drosophila melanogaster. В 1940-х — 1950-х годах он начал систематическое изучение группы мутаций, вызывающих гомеозисные превращения — замену одних частей тела на другие (например, превращение антенн в ноги или появление дополнительной пары крыльев). Льюис сосредоточился на генах, ответственных за развитие грудного отдела и брюшка, которые он назвал комплексом биторакс (BX-C).

В 1978 году Льюис опубликовал фундаментальную статью «Генная комплекса биторакс», в которой показал, что гены внутри этого комплекса расположены на хромосоме в том же порядке, в каком они контролируют сегменты тела вдоль передне-задней оси эмбриона. Это открытие — принцип коллинеарности — стало одним из ключевых в биологии развития. Он продемонстрировал, что мутации в генах BX-C приводят к превращению одних сегментов в другие, что доказывало их роль в определении идентичности сегментов.

¶Моделирование действия генов

Льюис разработал модель, согласно которой гомеозисные гены действуют как переключатели, активируя или подавляя каскады других генов. Он предположил, что каждый сегмент эмбриона получает «позиционную информацию» от градиентов морфогенов, которые активируют специфические комбинации гомеозисных генов. Эта модель предвосхитила современные представления о генетической регуляции развития.

¶Радиационная генетика

Помимо генетики развития, Льюис внёс вклад в радиационную генетику. В 1950-х годах он изучал влияние ионизирующего излучения на частоту мутаций у дрозофилы, а позже экстраполировал эти данные на человека. Его работы легли в основу оценок рисков радиационного облучения, в частности, при обсуждении последствий ядерных испытаний и аварий.

¶Нобелевская премия

В 1995 году Эдвард Льюис, Кристиана Нюсляйн-Фольхард и Эрик Вишаус получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине «за открытия, касающиеся генетического контроля раннего эмбрионального развития». Льюис был удостоен премии за открытие гомеозисных генов и принципа коллинеарности. Нюсляйн-Фольхард и Вишаус работали с дрозофилой независимо, изучая гены, контролирующие полярность яйца и сегментацию. Совместные работы этих учёных заложили основы эволюционной биологии развития (эво-дево).

¶Влияние на науку

Работы Льюиса стали фундаментом для понимания того, как многоклеточные организмы строят своё тело из повторяющихся сегментов. Открытие гомеозисных генов у дрозофилы привело к обнаружению гомологичных генов (Hox-генов) у всех билатеральных животных, включая человека. Мутации в Hox-генах человека связаны с врождёнными пороками развития (например, синдромом Гольтца-Горилина). Принцип коллинеарности оказался универсальным для животных.

Льюис также известен своей строгостью в экспериментах и использованием количественных методов в генетике, что было нетипично для середины XX века.

¶Личные качества и взгляды

Современники описывали Льюиса как скромного, сосредоточенного учёного, избегавшего публичности. Он не стремился к административным должностям, предпочитая лабораторную работу. В последние годы жизни активно высказывался против ядерных испытаний и распространения ядерного оружия, основываясь на своих исследованиях радиационных рисков.

¶Память

В честь Эдварда Льюиса названа премия Эдварда Льюиса в области биологии развития, присуждаемая Обществом биологии развития (США). Его архив хранится в Калифорнийском технологическом институте.

¶Основные публикации

• Lewis E. B. (1978). A gene complex controlling segmentation in Drosophila. Nature, 276(5688), 565–570.
• Lewis E. B. (1992). The bithorax complex: the first fifty years. Development, 116(Supplement), 1–7.

¶Источники

• Нобелевская лекция Эдварда Льюиса (1995)
• Биографические материалы Калифорнийского технологического института
• Статьи в журналах Nature и Development (1978, 1992)
• Интервью и некрологи в The New York Times (2004)
• Книга «Генетика развития» (под ред. С. Гилберта)