エスター・レーダーバーグ

エスター・レーダーバーグ
スタンフォード大学研究室
生まれる	エスター・ミリアム・ジマー ( 1922-12-18 )1922年12月18日 米国ニューヨーク州ブロンクス
死亡	2006年11月11日(2006-11-11)（享年83歳） スタンフォード、カリフォルニア州、米国
母校	ハンター大学、スタンフォード大学、ウィスコンシン大学
知られている	ラムダファージ、特殊形質導入、レプリカプレーティング、稔性因子 F、プラスミドリファレンスセンター
配偶者たち	ジョシュア・レーダーバーグ ​ ​ （ 1945年結婚 、 1968年離婚）  マシュー・サイモン ​ （ 1993年生まれ）
受賞歴	パスツール賞
科学者としてのキャリア
フィールド	微生物学 微生物遺伝学
機関	スタンフォード大学 ウィスコンシン大学
博士課程の指導教員	RA ブリンク

エスター・ミリアム・ジマー・レーダーバーグ（1922年12月18日 - 2006年11月11日）は、アメリカの微生物学者であり、細菌遺伝学の先駆者です。彼女は細菌ウイルスのラムダファージと細菌の稔性因子Fを発見し、レプリカプレーティングの最初の実装を考案し、特殊な形質導入による細菌間の遺伝子伝達の理解を深めました。

レーダーバーグは、現在は廃止されたスタンフォード大学のプラスミドリファレンスセンターも設立し、その責任者を務めました。そこで彼女は、抗生物質耐性、重金属耐性、毒性、接合、コリシン、トランスポゾン、その他の未知の因子 をコードするものを含む、多くの種類のプラスミドを管理、命名、配布しました。

男性中心の分野に身を置く女性であり、ノーベル賞受賞者のジョシュア・レーダーバーグの妻であるエスター・レーダーバーグは、専門家として認められるのに苦労した。微生物学の分野で基礎的な発見をしたにもかかわらず、大学で終身在職権を与えられることはなかった。教科書では彼女の研究が無視され、彼女の業績は夫の功績とされることが多い。

エスター・ミリアム・ジマーは、ニューヨークのブロンクスで、正統派ユダヤ教の家庭に生まれた2人兄弟の長女でした。^[1]彼女の両親は、ルーマニアからの移民で印刷所を経営していたデイビッド・ジマーと、ポーリン^{・ゲラー・ジマーでした。1923年には弟のベンジャミン・ジマーも生まれました。ジマーは}大恐慌時代に生まれ、昼食はトマトの絞り汁をかけたパンを食べることが多かったそうです。^{[1]ジマーは}ヘブライ語を学び、その能力を使って過ぎ越しの祭りのセダーを司会しました。^[1]

ジマーはブロンクスのエヴァンダー・チャイルズ高校に通い、1938年に15歳で卒業した。 ^[3]彼女はその秋から ニューヨーク市のハンター大学に通うための奨学金を授与された。 ^[2]大学では、ジマーは当初フランス語か文学を学びたいと思っていたが、女性が科学の道を進むのはより困難であると感じていた教師たちの勧めに反して、専攻を生化学に変更した。^[1]彼女はニューヨーク植物園 で研究助手として働き、植物病理学者バーナード・オギルビー・ドッジと共にアカパンカビの研究に従事した。^[1] 彼女は遺伝学の学士号を取得し、^[4] 1942年に19歳で優秀な成績で卒業した。 ^[2]

ハンター大学を卒業後、ジンマーはワシントンのカーネギー研究所（後のコールド・スプリング・ハーバー研究所）でアレクサンダー・ホレンダーの研究助手として働き、そこでもN. crassaの研究を続け、遺伝学で初の論文を発表した。^{[5] 1944年に}スタンフォード大学のフェローシップを獲得し、ジョージ・ウェルズ・ビードルとエドワード・テイタムの助手として働いた。^{[2]彼女がテイタムに}遺伝学を教えてほしいと頼んだとき、彼は最初は乗り気ではなかったが、ショウジョウバエの入った瓶の中で、一匹のハエの目の色が他と違う理由を彼女に解明させた。彼女がこれを非常にうまく解明したため、テイタムは彼女をTAに任命した。^[2] その後、彼女はカリフォルニアへ西へ旅し、スタンフォード大学ホプキンス海洋研究所でコーネリアス・ヴァン・ニールのもとで夏の間学んだ後、遺伝学の修士課程に入学した。スタンフォード大学は1946年に彼女に修士号を授与した。^[4]彼女の修士論文の題名は「パラアミノ安息香酸を欠くニューロスポラの変異株」であった。 ^[2]同年、彼女は当時イェール大学でテイタムの学生だったジョシュア・レーダーバーグと結婚した。^{[2] [6]レーダーバーグはイェール大学の}オズボーン植物学研究所に移り、その後、夫がウィスコンシン大学の教授になった後、同大学に移った。 ^[2]そこで彼女は博士号を取得した。^{[6] 1946年から1949年まで、彼女は}国立癌研究所から博士号取得前のフェローシップを授与された。^{[4]彼女の論文の題名は「細菌}大腸菌 の変異性の遺伝的制御」であった。^[7]彼女は1950年にRAブリンクの指導の下で博士号を取得した。^[1]

レーダーバーグは1950年代の大半をウィスコンシン大学で過ごした。そこで彼女はラムダファージを発見し、^[8]形質導入とラムダファージの溶原性との関係についての初期研究を行い、ルイジ・ルカ・カヴァッリ＝スフォルツァとともに大腸菌 Fの稔性因子を発見し（最終的にはジョシュア・レーダーバーグと共著）、^[9]ジョシュア・レーダーバーグとともにレプリカプレーティングの最初の成功例を考案し、 ^[10]特殊形質導入の遺伝的メカニズムの発見と理解に貢献した。これらの貢献は、20世紀後半に行われた遺伝学研究の多くに基礎を築いた。彼女の研究により、彼女は細菌遺伝学の先駆者とみなされている。^[11] 1956年、エスターとジョシュア・レーダーバーグは細菌遺伝学の基礎研究を称えられ、イリノイ細菌学会からパスツール賞を授与された。^[12]

エステル・レーダーバーグはλバクテリオファージを初めて単離した。彼女は1951年に博士課程の学生だったときに初めてこの発見を報告し、後に1953年にGenetics誌に論文を寄稿した。^{[13] [8]}彼女は紫外線で突然変異を起こした大腸菌K12株 を扱っていた。彼女が突然変異株とその親株である大腸菌K12株の混合物を寒天培地上で培養したところ、バクテリオファージによって引き起こされることが知られているプラ​​ークが観察された。バクテリオファージの起源は親株のK12株であった。 ^[8] UV処理によって突然変異体のバクテリオファージが「治癒」され、親株が生成した同じバクテリオファージによる感染に対して感受性になった。このバクテリオファージはλと名付けられた。^[14]彼女の研究によると、λファージは、大腸菌の宿主から飛び出す前に急速に多くの複製を作るという典型的なライフスタイルと、大腸菌内で単なる遺伝子マーカーとして静かに存在するという代替ライフスタイルの両方を持っていることが示された。 ^{[13] [15]}

エスターとジョシュア・レーダーバーグは、静止状態のλが、糖ガラクトース（gal ）の代謝に必要な大腸菌遺伝子の近くに遺伝的にマッピングされていることを実証した。レーダーバーグは、λの遺伝物質がgal遺伝子の隣の染色体に物理的に組み込まれ、その後、宿主細菌のDNAとともにプロファージとして複製されたと提唱した。 ^{[16] [2]}その後、プロファージが宿主から離れるよう促されると、宿主DNAから自身を切り出さなければならない。時折、切り出されたファージDNAには隣接する宿主DNAが伴い、ファージによって新しい宿主に導入されることがある。このプロセスは、特殊形質導入と呼ばれる。^[17]

数年にわたるλに関する研究論文を発表した後、レーダーバーグは国際会議で研究結果を発表しました。1957年、レーダーバーグはオーストラリアのキャンベラで開催された細菌およびウイルス遺伝学シンポジウムでλ溶原性と特殊化形質導入について講演しました。 ^{[18] [2] 1958年、彼女はカナダの}モントリオールで開催された第10回国際遺伝学会議でgal遺伝子座の微細構造マッピングに関する研究結果を発表しました。^[2]

レダーバーグの稔性因子（F因子）の発見は、既知の遺伝子マーカーを持つ他の大腸菌株との交配によって大腸菌染色体上のラムダプロファージの位置をマッピングする実験から直接生じた。いくつかの交配で組み換え体が生まれなかったため、彼女は大腸菌株の一部が「稔性因子」を失ったのではないかと疑った。^[19] 彼女は次のように述べている。

利用可能なマーカーをテストしたところ、データは溶原性に特有の遺伝子座があることを示しました。そのような連鎖[遺伝子マッピング]研究の過程で、ある日、組み換え体がゼロであることが分かりました。私は、何らかの「繁殖因子」があり、それがなければ組み換え体も生まれないという考えを探求しました。略して、これをFと名付けました。^[19]

その後の研究で、F因子は細菌のDNA配列であり、接合と呼ばれるプロセスで細菌が直接接触して受容細菌にDNAを寄付できるようにする遺伝子を含むことが示されました。F因子をコードするDNA配列は、独立したプラスミドとして存在するか、細菌細胞の染色体に組み込まれます。^[19]

細菌コロニーを元の寒天培地と同じ幾何学的構成で大量に再現するという問題は、エステルとジョシュア・レーダーバーグが実施したレプリカプレーティングによって初めて解決に成功した。 ^[20] レーダーバーグ夫妻がそれを成功させるまで、科学者たちは少なくとも10年間、確実な解決策を求めて奮闘していた。この方法論の先駆者としては、爪楊枝、紙、ワイヤーブラシ、多角形の接種器などがあったが、それほど効率的ではなかった。^[21]伝記作家のレベッカ・フェレルは、レーダーバーグが発明した方法は、父親の仕事場のプレス機からヒントを得た可能性が高いと考えている。父親は細菌コロニーの培地のプレートを滅菌したベルベットに押し付け、その後、研究者が観察したい特性に応じて、異なる成分の培地のプレートに押し付けた。^[2]

レーダーバーグ夫妻は、レプリカプレーティング法を用いて、バクテリオファージや抗生物質耐性変異体がファージや抗生物質の不在下で発生することを実証した。^[22] 突然変異の自然発生的な性質は、以前にルリアとデルブリュックによって実証されていた。しかし、多くの科学者はルリアとデルブリュックの発見の数学的議論を理解できず、彼らの論文は他の科学者によって無視されるか拒否された。論争はレーダーバーグ夫妻の単純なレプリカプレーティング実験によって解決された。^{[23] [21]}

エスター・レーダーバーグは1959年にジョシュア・レーダーバーグとともにスタンフォード大学に戻った。彼女は研究者としてのキャリアの残りをスタンフォード大学で過ごし、1976年から1986年までスタンフォード大学医学部のプラスミドリファレンスセンター（PRC）の所長を務めた。^{[24] PRC所長として、彼女は世界中のプラスミド、}トランスポゾン、挿入配列 の登録を組織し、維持した。^{[2]彼女は挿入配列とトランスポゾンにIS} 1とTn 1から始まる連続した名前を付けるシステムを始めた。^{[25] [26]}この連続した番号付けは彼女が引退するまで続いた。^[25]

彼女は1985年にスタンフォード大学の微生物学・免疫学部の職を退いたが、PRCではボランティアとして活動を続けた。^[27]

微生物学者スタンレー・ファルコウは、エスター・レーダーバーグについて「実験的にも方法論的にも、彼女は研究室の天才だった」と述べている。^[28]しかし、エスター・レーダーバーグは先駆的な研究科学者であったにもかかわらず、1950年代と1960年代には女性科学者として大きな課題に直面した。

大学院でF因子とλの基礎的な発見をした後、ジョシュア・レーダーバーグは、彼女が発見をフォローアップするための追加実験を行うことを止めた。エスターによると、ジョシュアは彼女の論文指導教官として、彼女に博士論文を仕上げてもらいたかったという。大学院の指導教官であるRA・ブリンクは、彼女の発見の重要性を認識していなかったのかもしれない。すぐに研究を続行することを許されていれば、彼女の発見は十分に評価されていたかもしれない。しかし、遅れは独立した研究者としての彼女の功績を傷つけ、細菌の性別に関する彼女の発見は現在、主に夫の功績とされている。^[29]実際、ほとんどの教科書は、エスターと共同でなされた発見におけるジョシュア・レーダーバーグの役割を強調している。^[12]レプリカプレーティング技術の開発に対するエスター・レーダーバーグの功績が認められなかったことは、女性科学者による発見が不当に男性同僚の功績とされるマチルダ効果の例として挙げられている。 ^[30]ジョシュアが1958年にノーベル賞を受賞した頃には、彼を募集していた研究センターは、エスターを独立した科学者としてではなく、彼の妻であり研究助手として見ていました。^[31]

レーダーバーグは、分子生物学を記念した1966年の著書『ファージと分子生物学の起源』の一章の執筆から除外された。科学史家プリナ・アビル＝アムによると、バクテリオファージ遺伝学における彼女の重要な発見のために彼女が除外されたことは「理解できない」ことだった。アビル＝アムは、彼女が除外されたのは1960年代に蔓延していた性差別が一因だと考えている。^[32]

ルイジ・ルカ・カヴァッリ＝スフォルツァは後にこう書いている。「エステル・レーダーバーグ博士は、非常に有名な夫と一緒に働くという特権を享受してきました。しかし、それは時には挫折でもありました。なぜなら、必然的に彼女は、本来受けるべき評価を十分に受けられなかったからです。ジョシュアほど貴重な同僚の恩恵を受けた人は、ほとんどいないと私は知っています。」^{[33] [2]}夫のジョシュアは、彼女の研究と貢献を認めた。夫妻が1951年のコールド・スプリング・ハーバー・シンポジウムに出席した際、彼はエステルの大腸菌に関する博士論文について議論し、彼女を第二著者として認めた。^[2]しかし、フェレルは、後に細菌における遺伝子組み換えの発見についての自伝を書いた際、彼女の研究を認めなかったと述べている。^[2]

レーダーバーグは、フェミニズムの第二波の初期に、自分自身や他の女性たちの擁護者だった。^[34]スタンフォード大学の他の多くの女性科学者と同様に、レーダーバーグは職業上の認知を得るために苦労した。夫が1959年にスタンフォードの遺伝学部長に就任すると、彼女と他の2人の女性は、女性教員の不足について医学部の学部長に嘆願した。彼女は最終的に微生物学および免疫学部の研究准教授として教員の地位に任命されたが、その地位は終身雇用ではなかった。^[1] アビル・アムによると、エスターはジョシュアと離婚した後、スタンフォードで雇用され続けるために戦わなければならなかった。^[35] 1974年後半、上級科学者として、彼女は医学微生物学の非常勤教授の地位に移行することを余儀なくされたが、これは事実上降格であった。彼女の短期任命は定期的に更新されることになっており、助成金の確保に依存していた。^[1]

生涯を通じて音楽家であったレーダーバーグは古楽の信奉者であり、中世、ルネサンス、バロック音楽をオリジナルの楽器で演奏することを楽しんでいた。^{[2] [36]}彼女はリコーダーを演奏し、1962年に13世紀から現代までの楽曲を演奏するミッドペニンシュラ・リコーダー・オーケストラを設立した。^[37]

レダーバーグはチャールズ・ディケンズとジェーン・オースティンの作品も愛し、この二人の作家の研究と称賛を目的としたパロアルト・ディケンズ協会とジェーン・オースティン協会に所属していた。^[38]

彼女は1946年にジョシュア・レーダーバーグと結婚したが、1968年に離婚した。 ^[4] 1989年に彼女は古楽への興味を共有するエンジニアのマシュー・サイモンと出会った。^[22] 2人は1993年に結婚し、その後も結婚生活を続けた。^[2]

彼女は2006年11月11日にカリフォルニア州スタンフォードで肺炎とうっ血性心不全のため83歳で亡くなった。 ^[27]

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