Kary Mullis - Kary Mullis

Kary Mullis
Kary Mullis.jpg
Mullis în 2006
Născut
Kary Banks Mullis

( 28 decembrie 1944 )28 decembrie 1944
Lenoir, Carolina de Nord , SUA
Decedat 7 august 2019 (07.08.2019)(74 de ani)
Newport Beach, California , SUA
Naţionalitate american
Alma Mater Georgia Institute of Technology (BS, 1966)
Universitatea din California, Berkeley (doctorat, 1973)
Cunoscut pentru Invenția reacției în lanț a polimerazei
Premii Premiul William Allan (1990)
Premiul Robert Koch (1992)
Premiul Nobel pentru chimie (1993)
Premiul Japoniei (1993)
Cariera științifică
Câmpuri Biologie moleculara
Teză Schizokinen: structură și lucrări sintetice  (1973)
Consilier doctoral JB Neilands

Kary Banks Mullis (28 decembrie 1944 - 7 august 2019) a fost un biochimist american . În semn de recunoaștere a rolului său în invenția tehnicii de reacție în lanț a polimerazei (PCR), el a împărțit Premiul Nobel pentru chimie din 1993 cu Michael Smith și a fost distins cu Premiul Japoniei în același an. PCR a devenit o tehnică centrală în biochimie și biologie moleculară , descrisă de The New York Times ca fiind „extrem de originală și semnificativă, divizând practic biologia în cele două epoci dinaintea PCR și după PCR”.

Mullis a atras controverse pentru negarea rolului oamenilor în schimbările climatice și pentru exprimarea îndoielilor că HIV provoacă SIDA . El a murit, în vârstă de 74 de ani, din cauza complicațiilor pneumoniei la domiciliul său din Newport Beach, California .

Tinerețe

Mullis s-a născut în Lenoir, Carolina de Nord , lângă Munții Blue Ridge , la 28 decembrie 1944. Familia sa avea o experiență în agricultură în această zonă rurală. În copilărie, a spus Mullis, era interesat de observarea organismelor din mediul rural. A crescut în Columbia, Carolina de Sud , unde a urmat liceul Dreher , absolvind cursul anului 1962. Interesul său pentru chimie a început când a învățat cum să sintetizeze chimic și să construiască rachete de propulsie pe combustibil solid ca elev de liceu în anii 1950.

A obținut un BS în chimie la Georgia Institute of Technology din Atlanta în 1966, timp în care s-a căsătorit cu prima sa soție și a început o afacere. A obținut doctoratul. în 1973 în biochimie la Universitatea din California, Berkeley , în laboratorul JB Neilands , care s-a concentrat pe sinteza și structura moleculelor bacteriene transportoare de fier. Deși a publicat o lucrare de autor unic în Nature în domeniul astrofizicii în 1968, s-a străduit să-și promoveze examenele orale (cu un coleg amintind că „Nu și-a înțeles propunerile. Nu știa biochimie generală”) , și disertația sa a fost acceptată numai după ce mai mulți prieteni au participat la „tăierea tuturor lucrurilor din whacko”, în timp ce consilierul său a făcut lobby comitetului pentru a-și reconsidera decizia inițială. Mullis însuși credea că articolul Nature a fost cel care a uns roțile cu comitetul.

Teza sa de doctorat a vizat structura sideroforului bacterian schizokinen („Schizokinen: Structura și lucrarea sintetică”). JB Neilands a fost cunoscut pentru munca sa inovatoare asupra sideroforilor, iar Mullis a făcut parte din aceasta prin caracterizarea sa a schizokinen. După absolvire, Mullis a finalizat burse postdoctorale în cardiologie pediatrică la Universitatea din Kansas Medical Center (1973-1977) și chimie farmaceutică la Universitatea din California, San Francisco (1977-1979).

Carieră

După ce și-a luat doctoratul, Mullis a părăsit pe scurt știința pentru a scrie ficțiune înainte de a accepta bursa Universității din Kansas. În timpul activității postdoctorale, a condus o brutărie timp de doi ani. Mullis s-a întors la știință la încurajarea prietenului și colegului Berkeley Thomas White, care a asigurat poziția UCSF a lui Mullis și ulterior l-a ajutat pe Mullis să ocupe o poziție la compania de biotehnologie Cetus Corporation din Emeryville, California . În ciuda experienței reduse în biologia moleculară , Mullis a lucrat ca chimist ADN la Cetus timp de șapte ani, servind în cele din urmă ca șef al laboratorului de sinteză ADN sub conducerea White, pe atunci directorul de cercetare moleculară și biologică al firmei; acolo, în 1983, Mullis a inventat procedura de reacție în lanț a polimerazei (PCR).

Mullis și-a dobândit reputația de comportament neregulat la Cetus, odată amenințând că va aduce o armă la lucru; el s-a angajat, de asemenea, în „certuri ale iubitorilor publici” cu iubita sa de atunci (un coleg chimist la companie) și „aproape a ajuns la lovituri cu un alt om de știință” la o petrecere a personalului. Potrivit lui White, "Cu siguranță m-a pus într-un loc dificil. Comportamentul său a fost atât de scandalos, încât ceilalți oameni de știință au crezut că singurul motiv pentru care nu l-am concediat direct a fost că era un prieten de-al meu".

După ce a demisionat din Cetus în 1986, Mullis a servit ca director de biologie moleculară pentru Xytronyx, Inc. în San Diego timp de doi ani. În timp ce inventează o cerneală sensibilă la UV la Xytronyx, el a devenit sceptic cu privire la existența găurii de ozon.

Ulterior, Mullis a lucrat intermitent ca consultant pentru mai multe corporații și instituții în chimia acidului nucleic și ca martor expert specializat în profilarea ADN-ului . În timp ce scria un raport privind progresele acordate de Institutul Național de Sănătate privind dezvoltarea unui test al virusului imunodeficienței umane (HIV) pentru laboratoarele de specialitate, el a devenit sceptic că HIV este cauza sindromului imunodeficienței dobândite (SIDA). În 1992, Mullis a fondat o afacere pentru a vinde piese de bijuterii care conțin ADN-ul amplificat al unor oameni celebri decedați, precum Elvis Presley și Marilyn Monroe . În acel an, el a fondat Atomic Tags în La Jolla, California . Proiectul a căutat să dezvolte tehnologie folosind microscopie cu forță atomică și anticorpi codați în bare marcate cu metale grele pentru a crea imunoanalize paralele foarte multiplexate.

Mullis a fost membru al Consiliului consultativ al Festivalului de Științe și Inginerie din SUA . În 2014, a fost numit un cercetător distins la Institutul de Cercetare Spitalul Copiilor Oakland din Oakland, California .

PCR și alte invenții

Articole principale: Polimeraza Taq și Istoria reacției în lanț a polimerazei

În 1983, Mullis lucra pentru Cetus Corporation ca chimist. După cum i-a spus Mullis, în timp ce conducea în apropierea casei sale din județul Mendocino împreună cu prietena sa, care era și chimist la Cetus, a avut ideea de a folosi o pereche de grunduri pentru a fixa secvența de ADN dorită și de a o copia cu ajutorul ADN polimerază; o tehnică care ar permite amplificarea rapidă a unei mici întinderi de ADN și ar deveni o procedură standard în laboratoarele de biologie moleculară. Beneficiarul și supraveghetorul profesionist de multă vreme Thomas White l-au repartizat pe Mullis din proiectele sale obișnuite să se concentreze pe PCR cu normă întreagă după ce tehnica a fost întâmpinată cu scepticism de către colegii lor. Mullis a reușit să demonstreze PCR pe 16 decembrie 1985, dar personalul a rămas circumspect deoarece a continuat să producă rezultate ambigue pe fondul presupuselor probleme metodologice, inclusiv o lipsă percepută de „controale și repetări adecvate”. În prelegerea lui Premiul Nobel, el a remarcat că străpungerea 16 decembrie nu a făcut pentru prietena lui de rupere cu el: „Am fost sagging ca am mers la micul meu argint Honda Civic . Nici [asistent] Fred, golească Beck sticle, nici mirosul dulce din zorii epocii PCR nu l-ar putea înlocui pe Jenny. Eram singuratic ".

Alți oameni de știință Cetus care au fost considerați „experimentaliști de top”, inclusiv Randall Saiki, Henry Erlich și Norman Arnheim , au fost plasați pe proiecte paralele de PCR pentru a lucra la determinarea dacă PCR ar putea amplifica o genă umană specifică (betaglobina) din ADN genomic. Saiki a generat datele necesare și Erlich a fost autorul primei lucrări care include utilizarea tehnicii, în timp ce Mullis încă lucra la lucrarea care ar descrie PCR în sine. Lucrarea lui Mullis din 1985 cu Saiki și Erlich, „Enzymatic Amplification of β-globin Genomic Sequences and Restriction Site Analysis for Diagnosis of Sickle Cell Anemia” - invenția de reacție în lanț a polimerazei (PCR) - a fost onorată de un premiu Citation for Chemical Breakthrough Award de la Divizia de Istorie a Chimiei a Societății Chimice Americane în 2017.

Un dezavantaj al tehnicii a fost că ADN polimeraza din reacție a fost distrusă de căldura ridicată utilizată la începutul fiecărui ciclu de replicare și a trebuit să fie înlocuită. În 1986, Saiki a început să utilizeze ADN polimeraza Thermophilus aquaticus (Taq) pentru a amplifica segmente de ADN. Polimeraza Taq a fost rezistentă la căldură și a trebuit să fie adăugată la reacție o singură dată, făcând tehnica dramatic mai accesibilă și supusă automatizării. Această modificare a invenției lui Mullis a revoluționat biochimia, biologia moleculară, genetica , medicina și criminalistica . Potrivit biologului de la Universitatea din California, David Bilder, Berkeley, „PCR a revoluționat totul. Cu adevărat, ea a alimentat biologia moleculară - care a transformat apoi alte domenii, chiar și cele îndepărtate, cum ar fi ecologia și evoluția .… Este imposibil să supraestimăm impactul PCR. Capacitatea de a genera cât mai mult ADN-ul unei secvențe specifice după cum doriți, pornind de la câteva substanțe chimice simple și unele modificări de temperatură - este doar magic. " Deși a primit un bonus de 10.000 de dolari de la Cetus pentru invenție, vânzarea ulterioară a companiei brevetului către Roche Molecular Systems pentru 300 de milioane de dolari l-ar determina pe Mullis să-l condamne pe White și pe membrii echipei paralele drept „vulturi”.

De asemenea, Mullis a inventat un plastic sensibil la UV care schimbă culoarea ca răspuns la lumină.

El a fondat Altermune LLC în 2011 pentru a urmări idei noi despre sistemul imunitar. Mullis a descris noua tehnologie a companiei într-o prezentare:

Este o metodă care utilizează linkeri chimici sintetici specifici pentru a redirecționa un răspuns imun de la ținta sa nominală la ceva complet diferit la care ați dori acum să fiți temporar imuni. Să presupunem că tocmai ai fost expus la o nouă tulpină de gripă. Sunteți deja imuni la legăturile alfa-1,3-galactozil-galactoză. Toți oamenii sunt. De ce să nu redirecționați o fracțiune din acești anticorpi către tulpina de gripă pe care tocmai ați luat-o? Un linker chimic sintetizat cu o legătură alfa-1,3-gal-gal la un capăt și un aptamer ADN conceput pentru a se lega în mod specific de tulpina de gripă pe care o aveți la celălalt capăt va lega anticorpii anti-alfa-Gal de virusul gripal și presto! - ți-ai păcălit sistemul imunitar atacând noul virus.

Într-un TED Talk, Mullis descrie modul în care Guvernul SUA a plătit 500.000 de dolari pentru ca Mullis să folosească această nouă tehnologie împotriva Anthrax, care a funcționat. Tratamentul a fost 100% eficient, comparativ cu tratamentul anterior cu antrax, care a fost 40% eficient.

O altă dovadă de principiu a acestei tehnologii, reorientarea anticorpilor pre-existenți la suprafața unei bacterii streptococice patogene utilizând un aptamer modificat alfa-gal („alfahamer”), a fost publicată în 2015 în colaborare cu oamenii de știință de la Universitatea din California, San Diego. Mullis a fost inspirat să lupte împotriva acestei bacterii streptococice, deoarece i-a ucis prietenul.

Acreditarea tehnicii PCR

Un concept similar cu cel al PCR a fost descris înainte de munca lui Mullis. Laureatul Nobel H. Gobind Khorana și Kjell Kleppe , un om de știință norvegian, au scris o lucrare cu 17 ani mai devreme care descrie un proces pe care l-au numit „replicare de reparații” în Journal of Molecular Biology . Folosind replicarea de reparații, Kleppe a duplicat și apoi a cvadruplat o mică moleculă sintetică cu ajutorul a doi primeri și ADN polimerază. Metoda dezvoltată de Mullis a folosit cicluri termice repetate, care au permis amplificarea rapidă și exponențială a unor cantități mari din orice secvență de ADN dorită dintr-un șablon extrem de complex. Mai târziu, o ADN polimerază stabilă la căldură a fost încorporată în proces.

Colegii săi de la Cetus, care s-au amețit de plecarea sa bruscă din companie, au contestat că Mullis este singurul responsabil pentru ideea utilizării Taq polimerazei în PCR. Cu toate acestea, alți oameni de știință au scris că „întregul potențial [al PCR] nu a fost realizat” până la munca lui Mullis în 1983 și că colegii lui Mullis nu au reușit să vadă potențialul tehnicii atunci când le-a prezentat-o. Ca urmare, unele controverse înconjoară soldul creditului care ar trebui acordat lui Mullis față de echipa de la Cetus. În practică, creditul s-a acumulat atât pentru inventator, cât și pentru companie (deși nu pentru lucrătorii săi individuali) sub forma unui premiu Nobel și a unui bonus de 10.000 $ Cetus pentru Mullis și de 300 milioane dolari pentru Cetus atunci când compania a vândut brevetul către Roche Molecular Systems. După ce DuPont a pierdut în fața lui Roche în legătură cu această vânzare, compania a contestat fără succes brevetul lui Mullis pe motivele pretinse că PCR a fost descris anterior în 1971. Mullis și Erlich au luat partea lui Cetus în acest caz, iar Khorana a refuzat să depună mărturie pentru DuPont; juriul a confirmat brevetul lui Mullis în 1991. Cu toate acestea, în februarie 1999, brevetul Hoffman-La Roche (brevetul SUA nr. 4.889.818) a fost găsit de către instanțe ca fiind inaplicabil, după ce Dr. Thomas Kunkel a depus mărturie în cazul Hoffman- La Roche împotriva Promega Corporation în numele pârâților ( Promega Corporation ) că „stadiul tehnicii” (adică articole despre subiectul Taq polimerazei publicate de alte grupuri înainte de lucrările lui Gelfand și Stoffel și cererea de brevet de invenție privind purificarea Taq polimeraza) a existat, sub forma a două articole, publicate de Alice Chien și colab. în 1976 și AS Kaledin și colab. în 1980.

Antropolog Paul Rabinow a scris o carte despre istoria metodei PCR în 1996 ( cu denumirea Efectuarea PCR ) , în care a discutat dacă Mullis „inventat“ PCR sau „pur și simplu“ , a venit cu conceptul de ea. Rabinow, un savant Foucault interesat de problemele producției de cunoștințe, a folosit subiectul pentru a argumenta împotriva ideii că descoperirea științifică este produsul muncii individuale, scriind: „Comitetelor și jurnaliștilor științifici le place ideea de a asocia o idee unică cu o idee unică persoană, geniul singuratic. PCR este considerat de unii ca un exemplu de lucru în echipă, dar de alții este geniul celui care era suficient de inteligent pentru a pune laolaltă lucruri care erau prezente tuturor, dar trecute cu vederea. Pentru Mullis, becul a mers Off, dar pentru alții nu a făcut-o. Acest lucru este în concordanță cu ideea că mintea pregătită (educată), care este atentă să observe și să nu treacă cu vederea, este ceea ce îl separă pe omul de știință genial de numeroșii săi oameni de știință deștepți. Dovada se află în faptul că persoana care are becul se stinge nu uită niciodată de experiența „Ah!”, în timp ce ceilalți nu au avut niciodată această reacție fotochimică în creierul lor.

Opinii despre HIV / SIDA și schimbările climatice

Mullis a fost citat spunând că „căutarea nesfârșită a mai multor subvenții și a rămâne cu dogmele consacrate” a afectat știința. El credea că „știința este practicată de oameni care depind de plata lor pentru ceea ce vor afla”, nu pentru ceea ce produc de fapt.

Mullis a scris că a început să pună la îndoială consensul privind SIDA în timp ce scria un raport de progres al grantului NIH și nu a putut găsi o referință evaluată de colegi, conform căreia HIV a fost cauza SIDA. El a publicat o ipoteză alternativă pentru SIDA în 1994 și a pus sub semnul întrebării validitatea științifică a legăturii dintre HIV și SIDA, determinându-i pe unii să-l numească negativist al SIDA . Mullis a fost criticat pentru asocierea sa cu scepticul HIV Peter Duesberg , susținând că SIDA este un diagnostic arbitrar utilizat atunci când anticorpii HIV se găsesc în sângele unui pacient. Seth Kalichman , cercetător în domeniul SIDA și autor al cărții „ Negarea SIDA” , îl enumeră pe Mullis „printre cei care sunt pseudo-științificii SIDA”. În 2006, Mullis a scris prefața cărții Ce se întâmplă dacă tot ce ai crezut că știi despre SIDA a fost greșit? de Christine Maggiore , un negativist HIV pozitiv pentru SIDA a cărui fiică de 3 ani a murit de pneumonie legată de SIDA în 2005 și care a murit ea însăși de o boală legată de SIDA în 2008. Un articol din 2007 din Skeptical Inquirer a descris Mullis ca fiind „ Negativistul SIDA cu acreditări științifice [care] nu a făcut niciodată cercetări științifice asupra HIV sau SIDA ". Cu toate acestea, el s-a consultat pentru Specialty Labs din Santa Monica, dezvoltând un test HIV pe bază de acid nucleic. Potrivit revistei California , scepticismul HIV al lui Mullis a influențat elaborarea politicilor negativiste ale lui Thabo Mbeki de -a lungul mandatului său de președinte al Africii de Sud din 1999 până în 2008, contribuind la 330.000 de decese inutile. În 2010, Mullis a susținut o discuție la Google la care a fost întrebat despre opiniile sale controversate despre SIDA și HIV. Mullis a spus: "Am ajuns la concluzia ... că ceea ce cauzează SIDA nu este o specie a retroviridelor, este întregul gen. Oamenii care se îmbolnăvesc au o mulțime de versiuni diferite ... acesta este sentimentul meu . "

Un articol din New York Times din 2007 îl enumera pe Mullis drept unul dintre mai mulți oameni de știință care, după succesul în domeniul lor de cercetare, continuă să facă declarații nefondate, uneori bizare, în alte domenii. În autobiografia sa plină de umor din 1998, proclamându-și punctul de vedere inconștient, Mullis și-a exprimat dezacordul cu dovezile științifice care susțin schimbările climatice și epuizarea ozonului , dovezile că HIV provoacă SIDA și și-a afirmat credința în astrologie . Mullis a susținut că schimbările climatice și teoriile HIV / SIDA au fost promulgate ca o formă de răchită de ecologiști, agenții guvernamentale și oameni de știință care încearcă să își păstreze cariera și să câștige bani, mai degrabă decât dovezi științifice. Consensul medical și științific consideră aceste ipoteze ca pseudoștiință , HIV demonstrându-se în mod concludent că este cauza SIDA și a încălzirii globale care se dovedește puternic a fi cauzată de activitățile umane.

Utilizarea halucinogenilor

Mullis a practicat chimia clandestină pe parcursul studiilor sale postuniversitare, specializându-se în sinteza LSD ; potrivit lui White, „știam că este un bun chimist, deoarece sintetizase medicamente halucinogene la Berkeley”. El și-a detaliat experiențele sintetizând și testând diferite amfetamine psihedelice și o călătorie dificilă pe DET în autobiografia sa. Într-un interviu de întrebări și răspunsuri publicat în numărul din septembrie 1994 al publicației California Monthly , Mullis a spus: „În anii 1960 și începutul anilor 1970 am luat o mulțime de LSD. Mulți oameni făceau asta în Berkeley pe atunci. Și am găsit că este un experiență de deschidere a minții. A fost cu siguranță mult mai important decât orice cursuri pe care le-am urmat vreodată. " În timpul unui simpozion organizat pentru centenarul Albert Hofmann , Hofmann a spus că Mullis i-a spus că LSD l-a „ajutat să dezvolte reacția în lanț a polimerazei care ajută la amplificarea secvențelor ADN specifice”.

Viata personala

Mullis era surfer și cânta la chitară . S-a căsătorit de patru ori și a avut în total trei copii de două dintre soțiile sale. La momentul morții sale, el avea doi nepoți și a fost supraviețuit de a patra soție, Nancy Cosgrove Mullis. Mullis a murit la vârsta de 74 de ani, din cauza complicației pneumoniei, la 7 august 2019, la domiciliul său din Newport Beach, California .

Publicații selectate

  • Mullis, Kary (1968). „Semnificația cosmologică a inversării timpului” . Natura . 218 (5142): 663-664. Cod Bib : 1968Natur.218..663M . doi : 10.1038 / 218663b0 . S2CID  4151884 .
  • Mullis, KF; Faloona, F .; Scharf, S .; Saiki, R .; Horn, G .; Erlich, H. (1986). "Amplificarea enzimatică specifică a ADN-ului in vitro: reacția în lanț a polimerazei". Simpozioane Cold Spring Harbor despre biologie cantitativă . 51 : 263-273. doi : 10.1101 / sqb.1986.051.01.032 . PMID  3472723 .
  • Mullis, Kary B. (aprilie 1990). „Originea neobișnuită a reacției în lanț a polimerazei”. American științific . 262 (4): 56-65. doi : 10.1038 / scientificamerican0490-56 . PMID  2315679 .
  • The Polymerase Chain Reaction , 1994, coeditat cu Francious Ferre și Richard A. Gibbs (Basel: Birkhauser) ISBN  0-8176-3750-8 ISBN  978-0-8176-3750-7 .
  • Mullis, Kary B. (1995). "O boală ipotetică a sistemului imunitar care ar putea avea o legătură cu sindromul imunodeficienței dobândite". Genetica . 95 (1–3): 195–197. doi : 10.1007 / BF01435010 . PMID  7744261 . S2CID  28158163 .
  • Autobiografia umoristică a lui Mullis din 1998 Dancing Naked in the Mind Field ( ISBN  978-0-679-77400-6 ) își dă seama de dezvoltarea comercială a PCR , precum și oferă informații despre opiniile și experiențele sale. În carte, Mullis relatează relațiile sale romantice, utilizarea LSD-ului, sinteza și auto-testarea substanțelor psihoactive noi, credința în astrologie și întâlnirea cu un extraterestru sub forma unui raton fluorescent.

Premii si onoruri

Vezi si

Referințe

Lecturi suplimentare

linkuri externe

Interviuri

  • Interviu , comitetul Premiului Nobel, 2005.
  • Klipfel, Sarah (1998), Interviu , arhivat din original la 6 iulie 2005 cu privire la opiniile sale despre HIV / SIDA.