Ira Herskowitz (14 de julio de 1946 - 28 de abril de 2003) fue un genetista estadounidense de fagos y levaduras que estudió los circuitos y mecanismos reguladores genéticos. Se destacó particularmente por su trabajo sobre el cambio de tipo de apareamiento y la diferenciación celular , utilizando en gran medida 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, era genetista de Drosophila , en la Universidad de Indiana y más tarde en la Universidad de Saint Louis. [3]
Ira Herskowitz se interesó por los bacteriófagos cuando estudió con Robert Stuart Edgar en el Instituto de Tecnología de California . Después de completar sus estudios 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 sobre levaduras del Laboratorio Cold Spring Harbor . [3]
Herskowitz enseñó en la Universidad de Oregon 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 genética en el fago Lambda . El fago lambda fue el primer organismo cuyas estrategias reguladoras llegaron a comprenderse 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 único y largo ARN mensajero. [6] Este fue uno de los primeros ejemplos de control positivo de la expresión genética y sugirió que la expresión genética 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 del huésped que controlan la replicación del ADN y en mutantes del huésped con defectos de crecimiento del virus. Demostraron por primera vez que las interacciones funcionales entre genes se podían inferir directamente utilizando argumentos puramente genéticos. El trabajo mostró la amplia aplicabilidad de la técnica de identificar mutantes que han perdido la capacidad de realizar una función, seguidos de mutaciones en un segundo sitio que recuperan la función. [5] [3]
Botstein y Herskowitz (1974) desarrollaron una técnica para producir 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 Saccharomyces cerevisiae (levadura de panadería) como organismo modelo. Es el organismo unicelular más simple y funciona de manera similar a una célula humana. [2] Saccharomyces cerevisiae se convirtió en un organismo experimental de primer nivel para el estudio de la regulación eucariota, en parte debido al trabajo de Herskowitz. [5] A Herskowitz se le atribuye ser el primero en utilizar un signo de barra en un diagrama de ruta para indicar una influencia negativa [5], además de popularizar la frase "el asombroso poder de la genética de la levadura". [7] [8]
Las células de levadura son comparables al cambio entre dos tipos diferentes. Herskowitz identificó el mecanismo de apareamiento de levaduras en cepas homotálicas y lo describió mediante la metáfora del "modelo de casete". Según esta metáfora, una célula posee una "biblioteca" de "casetes" con ambos tipos de genes. Sólo se puede "reproducir" un "casete" en un momento dado e influir en el comportamiento de la célula, pero ambos existen en la biblioteca. El "cassette" que no se está "reproduciendo" está "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 de 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 los 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 genetistas para estudiar temas de biología molecular y celular. Identificó patrones fundamentales en el crecimiento y la división de las células eucariotas. Demostró que las células a menudo se dividen asimétricamente y difieren de maneras que resultan en un crecimiento diferente. Su trabajo sobre el crecimiento polarizado ha demostrado cómo las células controlan su forma y desarrollan cogollos. Diferentes determinantes moleculares en las células de la progenie inician diferentes programas de desarrollo celular. Herskowitz también demostró que la división de las células de levadura crea una historia de división celular en forma de marcas moleculares en la superficie de la célula. Estas marcas se pueden utilizar para dirigir el crecimiento y la división futuros. [6] [11] Herskowitz estudió muchas otras áreas a través de los mecanismos del apareamiento de la levadura, incluida 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 genética y cómo los humanos La variación genética conduce a diferentes respuestas a las drogas. [3] [2] [5]
Herskowitz trabajó con la Annual Review of Genetics y otras revistas, y en 1985 recibió el premio NAS de revisión científica 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] Él y 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] Galardonado con el Premio a la Enseñanza Distinguida de la UCSF, 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 hizo de la UCSF el lugar más apasionante del mundo para un científico joven. Siempre era divertido escuchar una charla de Ira. Y abordó la ciencia con cierto grado de idealismo." [2]