Ira Herskowitz (14 de julio de 1946 – 28 de abril de 2003) fue un genetista estadounidense especializado en fagos y levaduras que estudió los circuitos y mecanismos de regulación genética. Se destacó especialmente por su trabajo sobre el cambio de tipo de apareamiento y la diferenciación celular , utilizando principalmente Saccharomyces cerevisiae como organismo modelo. [1] [2]
Ira Herskowitz y su hermano gemelo Joel nacieron en Brooklyn , Nueva York [3] el 14 de julio de 1946. [1] Su padre, Irwin Herskowitz, fue un genetista de Drosophila , en la Universidad de Indiana y más tarde en la Universidad de Saint Louis. [3]
Ira Herskowitz se interesó en los bacteriófagos cuando estudió con Robert Stuart Edgar en el Instituto de Tecnología de California . Después de completar una licenciatura en 1967, ingresó en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), donde estudió la biología molecular del fago lambda. Herskowitz trabajó con Ethan Signer, cuyos otros estudiantes incluyen a Nancy Kleckner y Frederick M. Ausubel . Recibió su doctorado del MIT en 1971. [4] [5] Pasó su último año en el MIT trabajando con David Botstein . Herskowitz y Botstein asistieron juntos al curso de levadura del Laboratorio Cold Spring Harbor . [3]
Herskowitz enseñó en la Universidad de Oregón de 1972 a 1981. En 1981 se trasladó a la Universidad de California, San Francisco (UCSF), donde dirigió el laboratorio de Herskowitz. [1]
Herskowitz estudió la jerarquía reguladora de los genes de los fagos, en particular el cambio entre el ciclo lítico y el ciclo lisogénico . [4] Como estudiante de posgrado, Herskowitz hizo importantes contribuciones a la comprensión científica de la regulación de la expresión génica en el fago Lambda . El fago Lambda fue el primer organismo cuyas estrategias reguladoras se entendieron bien, debido en parte al trabajo pionero de Herskowitz. [5] La regulación positiva de los operones por activadores fue controvertida. Herskowitz y Signer (1970) fueron los primeros en definir un sitio regulador en el profago que controlaba un conjunto de genes tardíos. Demostraron que la expresión de los genes tardíos del bacteriófago lambda estaba controlada por el producto del gen Q, al final del ciclo de vida del virus por el sitio. [5] Q utilizó un solo sitio en el genoma para activar todos los genes tardíos, que se transcribieron en un solo ARN mensajero largo. [6] Este fue uno de los primeros ejemplos de control positivo de la expresión génica y sugirió que la expresión génica tardía requería circularización. Herskowitz describió además los productos de los genes N, cII y cIII, la regulación positiva de cII y cIII y el papel central de N como regulador positivo de la transcripción hacia la derecha y hacia la izquierda en el fago lambda. [5]
Herskowitz también trabajó con Costa Georgopoulos en genes hospedadores que controlan la replicación del ADN y mutantes hospedadores con defectos de crecimiento del virus. Demostraron por primera vez que las interacciones funcionales entre genes podían inferirse directamente utilizando argumentos puramente genéticos. El trabajo mostró la amplia aplicabilidad de la técnica de identificación de mutantes que han perdido la capacidad de llevar a cabo una función, seguida de mutaciones de segundo sitio que recuperan la función. [5] [3]
Botstein y Herskowitz (1974) desarrollaron una técnica para crear fagos híbridos. Determinaron la relación entre el fago P22 de Salmonella y el colifago lambda, y descubrieron que los genomas de los bacteriófagos tenían una estructura modular. [3] [5]
El trabajo de Herskowitz sobre la levadura también tuvo un impacto sustancial. Herskowitz se centró en la Saccharomyces cerevisiae (levadura de panadería) como organismo modelo. Es un organismo unicelular muy simple que funciona de manera similar a una célula humana. [2] La Saccharomyces cerevisiae se convirtió en un organismo experimental de primer orden para el estudio de la regulación eucariota, en parte debido al trabajo de Herskowitz. [5] Se le atribuye a Herskowitz ser el primero en utilizar un signo de barra en un diagrama de vías para denotar una influencia negativa [5], así como popularizar la frase "el asombroso poder de la genética de la levadura". [7] [8]
Las células de levadura son comparables a la alternancia entre dos tipos diferentes. Herskowitz identificó el mecanismo de apareamiento de la levadura en cepas homotálicas, describiéndolo a través de la metáfora del "modelo de casete". Según esta metáfora, una célula posee una "biblioteca" de "casetes" con ambos tipos de genes. Solo un "casete" puede ser "reproducido" en un momento dado e influir en el comportamiento celular, pero ambos existen en la biblioteca. El "casete" que no está siendo "reproducido" es "silencioso" u "oculto". La célula cambia de tipo colocando un "casete" diferente, reemplazando la sección funcional de información genética con información de una de las copias silenciosas [5] [3] El trabajo con Janet Kurjan en modelos para la vía de respuesta a feromonas condujo a la identificación de genes para feromonas de apareamiento y cambio de tipo de apareamiento. [9] [10] El modelo de casete se convirtió en un paradigma para el control de la diferenciación en sistemas reguladores eucariotas. [5] [3] El trabajo revolucionó el pensamiento sobre la regulación genética y mostró la importancia de la plasticidad. [1]
Herskowitz utilizó técnicas de genetista para estudiar temas de biología molecular y celular. Identificó patrones fundamentales en el crecimiento y la división de células eucariotas. Demostró que las células a menudo se dividen asimétricamente y difieren en formas que resultan en un crecimiento diferente. Su trabajo sobre el crecimiento polarizado ha demostrado cómo las células controlan su forma y desarrollan brotes. Diferentes determinantes moleculares en las células de la progenie inician diferentes programas de desarrollo celular. Herskowitz también demostró que la división de células de levadura crea una historia de división celular en forma de marcas moleculares en la superficie de la célula. Estas marcas pueden usarse para dirigir el crecimiento y la división futuros. [6] [11] Herskowitz estudió muchas otras áreas a través de los mecanismos de apareamiento de levaduras, incluyendo la transducción de señales, el control del ciclo celular eucariota, el transporte de ARN, el papel de la cromatina en la transcripción, la meiosis, la esporulación, la expresión génica y cómo la variación genética humana conduce a diferentes respuestas a los fármacos. [3] [2] [5]
Herskowitz colaboró con la Annual Review of Genetics y otras revistas, y en 1985 recibió el premio NAS Award for Scientific Reviewing de la Academia Nacional de Ciencias . [4] Herskowitz recibió en 1983 el premio de investigación Eli Lilly and Company-Elanco de la Sociedad Estadounidense de Microbiología . Fue elegido miembro del Instituto de Medicina en 2002 y de la Academia Nacional de Ciencias en 1986. [1]
Era un comunicador atractivo y eficaz, que a menudo utilizaba metáforas para explicar ideas complejas con claridad. [5] Tanto él como su hermano eran músicos talentosos, y Herskowitz a veces interpretaba sus propias canciones y la composición de su hermano "The Double-Talking Helix Blues". [5] Recibió el Premio a la Enseñanza Distinguida de la UCSF y era conocido por ser mentor de estudiantes de gran éxito, muchos de ellos mujeres. [3]
Herskowitz murió en San Francisco , California , el 28 de abril de 2003, de cáncer de páncreas. [2] James D. Watson dijo después de su fallecimiento:
Fue una de las personas que hicieron de la UCSF el lugar más interesante del mundo para un científico joven. Siempre era divertido escuchar una charla de Ira. Y abordaba la ciencia con un cierto grado de idealismo”. [2]