Émile Zuckerkandl (4 de julio de 1922 - 9 de noviembre de 2013) fue un biólogo francés nacido en Austria considerado uno de los fundadores del campo de la evolución molecular . [1] Introdujo, con Linus Pauling , el concepto de " reloj molecular ", que permitió la teoría neutral de la evolución molecular .
Zuckerkandl se crió en Viena , Austria, en una casa de intelectuales, pero su familia se mudó en 1938 a París, y más tarde a Argel, para escapar de la política racial de la Alemania nazi con respecto a los judíos . Al final de la Segunda Guerra Mundial , pasó un año en la Universidad de París ( Sorbona ), luego vino a los Estados Unidos para estudiar fisiología (obtuvo una maestría en 1947 en la Universidad de Illinois , bajo la dirección de C. Ladd Prosser ). Regresó a la Sorbona para completar un doctorado. en biología. Zuckerkandl desarrolló un gran interés por los problemas moleculares; Sus primeras investigaciones en un laboratorio de biología marina en Roscoff enfatizaron el papel de las oxidasas de cobre y la hemocianina en los ciclos de muda de los cangrejos. En 1957, Zuckerkandl conoció al renombrado químico Linus Pauling , quien se estaba interesando por las enfermedades moleculares y la evolución molecular como consecuencia de su activismo en temas relacionados con la energía nuclear. Consiguieron una beca postdoctoral y Zuckerkandl (ahora con su esposa Jane) regresó a los Estados Unidos para trabajar con Pauling en el Instituto de Tecnología de California a partir de 1959. [2] Era ateo. [3]
El primer proyecto de Zuckerkandl con Pauling (en colaboración con el estudiante de posgrado Richard T. Jones) fue la aplicación de nuevas técnicas de identificación de proteínas (una combinación de cromatografía en papel y electroforesis que producía un patrón bidimensional) a la hemoglobina . Los fragmentos peptídicos de muestras de hemoglobina de diferentes especies, parcialmente descompuestos por enzimas digestivas , producirían patrones únicos que podrían usarse para estimar diferencias en la estructura de las proteínas. Zuckerkandl, Jones y Pauling publicaron una comparación de los patrones de identificación de hemoglobina de varias especies en 1960, observando que el grado de disimilitud de los patrones de proteínas correspondía aproximadamente a la distancia filogenética entre las especies de origen. Sin embargo, el método no permitía realizar comparaciones cuantitativas, por lo que Zuckerkandl comenzó a trabajar en la determinación de la secuencia peptídica real de las cadenas α y β de la hemoglobina humana y de gorila . [4]
En 1962, Pauling y Zuckerkandl publicaron su primer artículo utilizando el concepto de reloj molecular (aunque todavía no con ese nombre). Al igual que varios artículos colaborativos posteriores, no fue revisado por pares (era un artículo invitado en honor a Albert Szent-Györgyi ) e intencionalmente aprovecharon la oportunidad para "decir algo escandaloso". El artículo utilizó el número de diferencias en las cadenas α y β de la hemoglobina para inferir el tiempo transcurrido desde el último ancestro común de varias especies, calibrado en base a evidencia paleontológica de humanos y caballos. Aunque el artículo no proporcionó ninguna explicación de por qué las diferencias de aminoácidos en una proteína deberían acumularse a un ritmo uniforme (el supuesto esencial del reloj molecular), sí demostró que los resultados eran bastante consistentes con los de los paleontólogos. [5]
Durante los años siguientes, Zuckerkandl trabajó para perfeccionar el reloj molecular. En 1963, él y Pauling inventaron el término " semántidas " para secuencias biológicas (ADN, ARN y polipéptidos) que contienen información evolutiva y argumentaron que tales secuencias podrían ser la base para construir filogenias moleculares, sugiriendo que el método del "reloj molecular" podría ser útil para otras semántidas además de las proteínas. La primera publicación de Emanuel Margoliash de datos de secuencia del citocromo c permitió comparar las tasas de evolución molecular de diferentes proteínas (el citocromo c parecía evolucionar más rápido que la hemoglobina), lo que Zuckerkandl discutió en una conferencia de 1964 en Brujas . Zuckerkandl también ajustó las matemáticas del "reloj" para tener en cuenta la observación de que algunas posiciones en una secuencia de aminoácidos eran más estables que otras, y la probabilidad de múltiples sustituciones en la misma posición. En septiembre de 1964, asistió al importante simposio sobre evolución de genes y proteínas, donde él y Pauling presentaron su artículo más influyente ("Evolutionary Divergencia y convergencia en proteínas", publicado en las actas de la conferencia el año siguiente). El artículo, principalmente el trabajo de Zuckerkandl, nombró al "reloj evolutivo" y presentó una derivación de su forma matemática básica. Aunque Zuckerkandl y Pauling vieron el reloj como compatible con la selección natural , más tarde se convertiría en la base de la teoría neutral de la evolución molecular , en la que la deriva genética, más que la selección, es la fuerza impulsora de la evolución a nivel molecular. [6]
En 1965, Zuckerkandl regresó a Francia para dirigir en Montpellier, el "Centre de Recherche de Biochimie Macromoléculaire" del Centre National de Recherche Scientifique . En 1971, se convirtió en el editor fundador del Journal of Molecular Evolution y, a finales de la década de 1970, se convirtió en presidente del Instituto Linus Pauling (luego, en 1992, de su sucesor, el Instituto de Ciencias Médicas Moleculares). [7] Su trabajo reciente incluye críticas al construccionismo social [8] y al diseño inteligente . [9]