フランソワ・ジャコブ

フランソワ・ジャコブ（フランス語: [ ʒakɔb ]、1920年6月17日 - 2013年4月19日）^{[ 4 ]}はフランスの生物学者。彼は1965年のノーベル生理学・医学賞をジャック・モノとアンドレ・ルウォフと共同受賞し、 「酵素とウイルスの合成の遺伝的制御に関する発見」により受賞した。^{[ 5 ]}彼とモノは、すべての細胞における酵素レベルの制御は転写の調節によって行われるという考えを提唱した。^{[ 1 ] [ 6 ] [ 7 ]}フランス抵抗運動での功績により、解放十字章、レジオンドヌール勲章、戦功十字章を授与された。

彼は一般向けの科学書を執筆し、1994年に第1回ルイス・トーマス賞を受賞した。^{[ 8 ]}

ヤコブはフランスのナンシーで、商人シモンとテレーズ（フランク）ヤコブの一人息子として生まれた。好奇心旺盛な子供で、幼い頃から読み書きを覚えた。ヤコブの母方の祖父で四つ星将軍のアルベール・フランクは、ヤコブの幼少期の模範だった。7歳でカルノー高校に入学し、その後10年間そこで学んだ。自伝の中で、彼はその学校を「檻」と表現している。1934年頃、カルノー高校で右翼の若者たちと対立した。彼は父親を「宗教的に順応主義者」と表現しているが、母親や幼少期に重要だった他の家族は世俗的なユダヤ人だった。バル・ミツバーの直後、彼は無神論者になった。^{[ 9 ] [ 10 ]}

物理学と数学に興味があり才能もあったジェイコブは、ポリテクニークでの高等教育の準備のために「さらに過酷な体制」でさらに2年間を過ごすという見通しにぞっとした。代わりに、外科手術を見学したことで医学への「わずかな興味」が確固たるものとなり、医学部に入学した。^{[ 11 ]}

ドイツによるフランス占領中、そして母親の死後間もなく、ジェイコブは戦争に参加するためフランスを離れイギリスへ渡った。医学の勉強を2年しか終えていなかったジェイコブは、 1940年にフランス第2機甲師団の医療部隊に入隊した。 1944年にドイツ軍の空襲で負傷し、 1944年8月1日に解放されたパリに戻った。 ^{[ 12 ]}戦時中の功績により、彼は第二次世界大戦におけるフランスの最高位の武勲勲章である解放十字章、レジオンドヌール勲章、クロワ・ド・ゲール勲章を授与された。

回復後、ジェイコブは医学部に戻り、チロトリシン^{[ 13 ]}の研究を始め、その過程で細菌学の手法を学んだ。彼は局所感染症に対する抗生物質の有効性に関する「アメリカの研究を再現した」と彼自身が表現する論文を完成させ、1947年に医師になった。研究を職業として魅力的に感じていたものの、その年の夏に微生物学会に出席した後、自分の無知さに落胆した。代わりに、彼は論文研究を行ったカバネルセンターに就職し、新しい仕事は抗生物質チロトリシンの製造であった。後に、同センターは火薬工場をペニシリン製造用に転換する契約を結んだ（ただし、これは不可能であることが判明した）。^{[ 14 ]}

またこの時期に、彼は将来の妻となるリゼ・ブロッホと出会い、交際を始めた。^{[ 15 ]}ジェイコブは1999年にジュヌヴィエーヴ・バリエールと再婚した。^{[ 16 ]}

1958年、モノは妻と映画を見ていた時に「何か重要なことを思いついたと思う」と妻に言った。^{[ 4 ]} 1961年、ジェイコブとモノは、細胞内の酵素発現レベルの制御はDNA配列の転写の調節の結果であるという考えを探求した。彼らの実験とアイデアは、分子発生生物学、特に転写調節という新興分​​野に勢いを与えた。 ^{[ 10 ]}

細菌やその他の細胞が、主要な代謝酵素のレベルや活性を調節することで外部環境に反応できることは、長年知られていた。例えば、細菌がより単純な糖であるグルコースではなく、ラクトースを含む培養液中に存在する場合、 1 )ラクトースを取り込み、2)ラクトースを構成要素であるグルコースとガラクトースに分解し、3) ガラクトースをグルコースに変換する必要性に適応しなければならない。細胞は、ラクトースにさらされると、これらの酵素を常に無駄に生産するのではなく、これらのステップを行う酵素の生産を増加させることが知られていた。酵素活性制御の研究は、酵素分子自体に対する小分子の（アロステリック）作用（オンまたはオフの切り替え）の理論に基づいて進展していたが、酵素生産を制御する方法は当時十分に理解されていなかった。

DNAの構造と中心的な重要性が早期に解明されたことで、すべてのタンパク質が何らかの形でその遺伝暗号から生成され、この段階が重要な制御点となる可能性があることが明らかになった。ヤコブとモノは、上記で概説したラクトース系（大腸菌）の場合、DNAからその産物（ RNA、そしてそれがタンパク質に解読される）への転写を抑制することに特化した特定のタンパク質が存在することを示す重要な実験的および理論的発見を行った。

このリプレッサー（lacリプレッサー）はすべての細胞で作られ、制御する遺伝子のDNAに直接結合し、転写装置がDNAにアクセスするのを物理的に阻止します。ラクトースが存在すると、ラクトースの一部がアロラクトースに変換され、これがリプレッサーに結合することで、リプレッサーはDNAに結合できなくなり、転写抑制が解除されます。このようにして、ラクトース分解タンパク質が必要なときにのみ生成されるようにする、強固なフィードバックループが構築されます。

ヤコブとモノは、当初の熱狂の中で、この抑制因子モデルをあらゆる生物のあらゆる遺伝子にまで拡張した。遺伝子活性の調節は、分子生物学の非常に大きな下位分野に発展し、実際には、そのメカニズムの多様性と複雑さのレベルが非常に大きい。現在の研究者は、遺伝情報を発現するプロセスの考えられるあらゆるレベルで調節イベントを発見している。比較的単純なパン酵母（Saccharomyces cerevisiae ）のゲノムでは、6,419個のタンパク質をコードする遺伝子のうち、405個が転写制御に直接関与しており、酵素である遺伝子は1,938個である。

• 1962年科学アカデミーによるシャルル＝レオポルド・マイヤーグランプリ
• 1964年にアメリカ芸術科学アカデミーに選出される^{[ 17 ]}
• 1965年、アンドレ・ルウォフ^{[ 6 ]}およびジャック・モノとともにノーベル生理学・医学賞を受賞。
• 1969年に米国科学アカデミーに選出される^{[ 18 ]}
• 1969年にアメリカ哲学会に選出される^{[ 19 ]}
• 1973年、王立協会の外国人会員（ForMemRS）に選出される^{[ 7 ]}
• 1996年ルイス・トーマス科学著作賞
• 1996年アカデミー・フランセーズ席38

• ユダヤ人ノーベル賞受賞者一覧

• フランソワ・ジャコブが Nobelprize.org について語る
• フランソワ・ジャコブがWeb of Storiesで自身の人生を語る（動画）
• L'Académie française (フランス語)
• 酵素およびウイルスの合成における遺伝子制御に関する発見。