Motoo Kimura (木村 資生, Kimura Motō ) (13 de noviembre de 1924 - 13 de noviembre de 1994) fue un biólogo japonés mejor conocido por introducir la teoría neutral de la evolución molecular en 1968. [2] [3] Se convirtió en uno de los más influyentes. Genetistas teóricos de poblaciones . Se le recuerda en genética por su uso innovador de ecuaciones de difusión para calcular la probabilidad de fijación de alelos beneficiosos, nocivos o neutros . [4] Combinando la genética de poblaciones teórica con datos de evolución molecular , también desarrolló la teoría neutral de la evolución molecular en la que la deriva genética es la fuerza principal que cambia las frecuencias de los alelos . [5] James F. Crow , un reconocido genetista de poblaciones, consideraba a Kimura como uno de los dos más grandes genetistas evolutivos, junto con Gustave Malécot , después del gran trío de la síntesis moderna , Ronald Fisher , JBS Haldane y Sewall Wright . [6]
Kimura nació el 13 de noviembre de 1924 en Okazaki , prefectura de Aichi . [7] Desde temprana edad estuvo muy interesado en la botánica, aunque también destacó en matemáticas (aprendió por sí mismo geometría y otras matemáticas durante una larga convalecencia debido a una intoxicación alimentaria ). Después de ingresar a una escuela secundaria selectiva en Nagoya , Kimura se centró en la morfología y citología de las plantas; Trabajó en el laboratorio de M. Kumazawa estudiando la estructura cromosómica de los lirios . Con Kumazawa, también descubrió cómo conectar sus intereses en botánica y matemáticas: la biometría . [1]
Debido a la Segunda Guerra Mundial , Kimura dejó temprano la escuela secundaria para ingresar a la Universidad Imperial de Kioto en 1944. Siguiendo el consejo del destacado genetista Hitoshi Kihara , Kimura ingresó al programa de botánica en lugar de citología porque el primero, en la Facultad de Ciencias en lugar de Agricultura, le permitió evitar el servicio militar. Después de la guerra se unió al laboratorio de Kihara, donde estudió la introducción de cromosomas extraños en las plantas y aprendió los fundamentos de la genética de poblaciones. [7] [1]
En 1949, Kimura se unió al Instituto Nacional de Genética en Mishima, Shizuoka . En 1953 publicó su primer artículo sobre genética de poblaciones (que eventualmente sería muy influyente), describiendo un modelo de "trampolín" para la estructura de la población que podría tratar patrones de migración más complejos que el anterior "modelo de isla" de Sewall Wright . Después de conocer al genetista estadounidense Duncan McDonald (parte de la Comisión de Víctimas de la Bomba Atómica ), Kimura hizo arreglos para ingresar a la escuela de posgrado en el Iowa State College en el verano de 1953 para estudiar con JL Lush . [1]
Kimura pronto encontró que Iowa State College era demasiado restrictivo; se mudó a la Universidad de Wisconsin para trabajar en modelos estocásticos con James F. Crow y unirse a una sólida comunidad intelectual de genetistas con ideas afines, incluido Newton Morton y, lo más importante, Sewall Wright . Cerca del final de sus estudios de posgrado, Kimura presentó una ponencia en el Simposio de Cold Spring Harbor de 1955 ; aunque pocos pudieron entenderlo (tanto por la complejidad matemática como por la pronunciación inglesa de Kimura), recibió grandes elogios de Wright y más tarde de JBS Haldane . [1] [7]
Sus logros en Wisconsin incluyeron un modelo general para la deriva genética, que podría acomodar múltiples alelos, selección, migración y mutaciones, así como algunos trabajos basados en el teorema fundamental de selección natural de RA Fisher . También se basó en el trabajo de Wright con la ecuación de Fokker-Planck al introducir la ecuación regresiva de Kolmogorov en la genética de poblaciones, permitiendo calcular la probabilidad de que un alelo se fije en una población. [8] Recibió su doctorado en 1956, antes de regresar a Japón (donde permanecería el resto de su vida, en el Instituto Nacional de Genética). [1]
Kimura trabajó en un amplio espectro de problemas teóricos de genética de poblaciones, muchos de ellos en colaboración con Takeo Maruyama. Introdujo los modelos de mutación " alelos infinitos ", " sitios infinitos " y " escalonados [9] ", todos los cuales se utilizarían ampliamente a medida que el campo de la evolución molecular creciera junto con el número de secuencias genéticas y peptídicas disponibles . El modelo de mutación por pasos es un "modelo de escalera" que se puede aplicar a estudios de electroforesis en los que las proteínas homólogas difieren en unidades completas de carga. Una de las primeras declaraciones de su enfoque se publicó en 1960, en su Introducción a la genética de poblaciones . [10] También contribuyó con un importante artículo de revisión sobre la controversia en curso sobre la carga genética en 1961. [1] [11]
1968 marcó un punto de inflexión en la carrera de Kimura. Ese año introdujo la teoría neutral de la evolución molecular , la idea de que, a nivel molecular, la gran mayoría del cambio genético es neutral con respecto a la selección natural , lo que hace que la deriva genética sea un factor primario en la evolución . [12] [13] El campo de la biología molecular se estaba expandiendo rápidamente y había una tensión creciente entre los defensores del campo reduccionista en expansión y los científicos de la biología de organismos, el dominio tradicional de la evolución. La teoría neutral fue inmediatamente controvertida, recibió el apoyo de muchos biólogos moleculares y atrajo la oposición de muchos biólogos evolucionistas. [14] [12]
Kimura pasó el resto de su vida desarrollando y defendiendo la teoría neutral. Como dijo James Crow, "gran parte de los primeros trabajos de Kimura resultaron estar preadaptados para su uso en el estudio cuantitativo de la evolución neutral". [1] A medida que nuevas técnicas experimentales y conocimientos genéticos estuvieron disponibles, Kimura amplió el alcance de la teoría neutral y creó métodos matemáticos para probarla con la evidencia disponible. [14] Kimura produjo una monografía sobre la teoría neutral en 1983, The Neutral Theory of Molecular Evolution , y también trabajó para promover la teoría a través de escritos populares como My Views on Evolution , un libro que se convirtió en un éxito de ventas en Japón. [15]
Aunque es difícil contrastarla con hipótesis alternativas centradas en la selección, la teoría neutral se ha convertido en parte de los enfoques modernos de la evolución molecular. [16] [17]
En 1992, Kimura recibió la Medalla Darwin de la Royal Society y al año siguiente fue nombrado Miembro Extranjero de la Royal Society . [1]
Kimura sufrió un debilitamiento progresivo causado por la esclerosis lateral amiotrófica más adelante en su vida. [6] En una caída accidental en su casa en Shizuoka, Japón, Kimura se golpeó la cabeza y murió el 13 de noviembre de 1994, de una hemorragia cerebral. [7] [18] [6] Estaba casado con Hiroko Kimura. Tuvieron un hijo, Akio, y una nieta, Hanako. [19] [20]