シーモア・ベンザー

シーモア・ベンザー
ショウジョウバエの模型を持つベンザー、1974年
生まれる	( 1921-10-15 )1921年10月15日 ベンソンハースト、ニューヨーク市、米国
死亡	2007年11月30日(2007-11-30)（享年86歳） パサデナ、カリフォルニア州、米国
母校	ブルックリンカレッジ( BS ) パーデュー大学( PhD )
受賞歴	ガードナー財団国際賞 （1964年、2004年） ルイザ・グロス・ホロウィッツ賞 （1976年） ハーヴェイ賞 （1977年） トーマス・ハント・モーガン賞 （1986年） ウルフ医学賞 （1991年） クラフォード賞 （1993年） メンデル賞 （1994年） 国際生物学賞 （2000年） 王立協会フェロー[1] グルーバー神経科学賞 （2004年）
科学者としてのキャリア
フィールド	物理学、分子生物学、行動遺伝学、時間生物学、神経遺伝学
機関	パーデュー大学 カリフォルニア工科大学
論文	ゲルマニウムの光電効果 （1947）

シーモア・ベンザー（1921年10月15日 - 2007年11月30日）は、アメリカの物理学者、分子生物学者、行動遺伝学者である。彼のキャリアは1950年代の分子生物学革命中に始まり、最終的には分子遺伝学と行動遺伝学の分野で著名になった。彼はパデュー大学とカリフォルニア工科大学のジェームズ・G・ボズウェル名誉神経科学教授の両方で生産的な遺伝学研究室を率いた。^{[1] [2] [3]}

ベンザーはサウスブロンクスで、ポーランド出身のユダヤ人であるメイア・ベンザーとエヴァ・ナイドルフの子として生まれた。^{[4] [5]}彼には2人の姉がおり、両親は彼を唯一の男の子として可愛がった。^[6]ベンザーの最も初期の科学体験の1つは、少年時代に捕まえたカエルを解剖したことだった。カリフォルニア工科大学でのインタビューで、ベンザーは13歳の誕生日に顕微鏡をもらったことを思い出しており、「それが世界を大きく広げてくれました」と語っている。^[7]シンクレア・ルイスの著書『アロースミス』は若きベンザーに大きな影響を与え、小説に登場する科学者マックス・ゴットリーブの筆跡を真似したほどである。ベンザーは15歳でニューユトレヒト高校を卒業した。 ^[8]

1938年に彼はブルックリン大学に入学し、物理学を専攻した。^[3]その後、ベンツァーは固体物理学の博士号を取得するためパデュー大学に進学した。在学中、彼は改良型レーダーを開発する秘密軍事プロジェクトに採用された。彼は安定したゲルマニウム整流器の開発につながる研究を行い、高電圧で使用できるゲルマニウム結晶を発見した。これは最初のトランジスタにつながる科学的研究の1つである。^{[2] [3] [9]}

ブルックリン・カレッジの新入生だった16歳のベンザーは、21歳の看護師ドロシー・ブロスキー（愛称ドッティ）と出会った。ベンザーは後に1942年にニューヨークで彼女と結婚した^。[8]二人の間にはバービー（バーバラ）とマーサ・ジェーンという二人の娘が生まれた。

ベンザーはカリフォルニア州パサデナのハンティントン病院で脳卒中により亡くなった。^[9]

1947年に博士号を取得すると、彼はすぐにパデュー大学の物理学助教授に採用されました。しかし、ベンツァーはエルヴィン・シュレーディンガーの著書『生命とは何か』に触発されました。この本で、物理学者は遺伝子の物理的性質と生命の「コード」について熟考しました。これがきっかけでベンツァーは生物学への興味を変え、バクテリオファージ遺伝学の分野に移りました。^[10]カリフォルニア工科大学のマックス・デルブリュックの研究室でポスドク研究員として2年間過ごした後、パデュー大学に戻りました。パデュー大学で、ベンツァーはT4バクテリオファージrII変異体の組み換えを伴う新しい遺伝技術であるT4 rIIシステムを開発した。^[11]特定のrII変異体（バクテリオファージが通常よりも急速に細菌を排除する原因となる変異）が期待された表現型を示さなかったことを観察した後、ベンザーは、この株が2つの異なるrII変異体（それぞれrII遺伝子の一部が完全である）の交配から生じた可能性があり、そこで組換えイベントによって正常なrII配列が生じたのではないかと考えました。ベンザーは、多くのr変異体を生成し、異なるr株間の組換え頻度を記録することで、アルフレッド・スターテヴァントが染色体に対して行ったのと同じように、遺伝子の詳細な地図を作成できることに気付きました。^[8] rII変異体システムで分析できる膨大な数の組換え体を利用して、ベンザーは最終的に2400を超えるrII変異をマッピングすることができました。彼が収集したデータは、遺伝子がこれまで信じられていたように不可分な存在ではなく、遺伝子が線形であるという最初の証拠を提供しました。^{[12] [11]} ベンツァーはまた、突然変異が単一の遺伝子の多くの異なる部分に分布していることを証明し、彼のシステムの分解能により、単一のヌクレオチドレベルで異なる突然変異を識別できるようになりました。ベンツァーはrIIデータに基づいて、欠失、点突然変異、ミスセンス突然変異、ナンセンス突然変異を含む明確な突然変異のクラスも提案しました。^[13]

ベンザーの研究は、同時代の多くの科学者に影響を与えた（ファージグループを参照）。分子生物学の時代に、ベンザーは単一の遺伝子の微細構造を解析し、数十年にわたる突然変異解析と遺伝子工学の基礎を築き、後にフランシス・クリックとシドニー・ブレナーがDNAのトリプレットコードを確立するために使用するrIIファージを使用したパラダイムを確立した。さらに、ベンザーのマッピング技術はリチャード・ファインマンに引き継がれた。^[8]

1967年、ベンザーはファージ遺伝学の分野を離れ、カリフォルニア工科大学に戻って行動遺伝学の研究に取り組みました。

ベンザーは行動遺伝学の分野で最初に名声を博した科学者の一人である。この分野が1960年代から70年代に台頭し始めたとき、ベンザーはこの分野のもう一人の主導的な研究者であるジェリー・ハーシュと科学的に対立することになった。ハーシュは行動は単一の遺伝子のレベルに還元できない複雑な現象であると信じていたが、ベンザーは動物の行動は単一の遺伝子で制御できないほど複雑ではないと主張した。これは、ショウジョウバエを使った2人の研究者の実験における方法論の違いにつながり、行動遺伝学の分野に大きな影響を与えた。ハーシュは興味のある行動を何世代にもわたって人工的に選択したが、ベンザーは主に順方向遺伝学的突然変異誘発スクリーンを使用して特定の行動の突然変異体を分離した。^[14]ベンザーとハーシュの対立する哲学は、行動遺伝学の発展を加速および強化するために必要な科学的緊張を生み出し、科学界で正当な研究分野として注目を集めるのに役立った。

ベンザーは順方向遺伝学を用いて、ショウジョウバエの集団に突然変異を誘発させ、次に個体をスクリーニングして興味のある表現型の変化を調べることにより、走光性、概日リズム、学習などのさまざまな行動の遺伝的基礎を調査しました。 ^[10]変異体をより適切に識別するために、ベンザーは、走光性反応の大きさと方向に応じてハエを分離するように設計された逆流装置などの新しい装置を開発しました。 ^{[15]ベンザーは、視覚（}非走光性、負の走光性、および眼なし^[16]）、運動（鈍重、非協調性）、ストレス感受性（パニック）、性機能（サヴォアフェール、無実）、神経および筋肉機能（光受容体変性、びっくり仰天）、学習および記憶（ルタバガ、愚か者^[17] ）など、さまざまな特性について変異体を特定しました。^[18]

ベンザーと学生のロン・コノプカは、最初の概日リズムの突然変異体を発見した。不整脈、短縮周期、延長周期の3つの異なる突然変異体タイプが特定された。これらの突然変異はすべてX染色体上の同じ機能遺伝子に関係しており、個体群の羽化リズムと個々のハエの運動活動のリズムに影響を与えた。^[19]ショウジョウバエの運動活動をモニタリングするために、ベンザーとポスドク研究員の堀田芳樹は、赤外線と太陽電池を使用したシステムを設計した。^[19] 3つの突然変異はすべてX染色体にマッピングされ、互いに0センチモルガン離れており、突然変異表現型が同じ遺伝子の対立遺伝子に対応していることを示しており、コノプカはこれをperiodと名付けた。^[19]これは、行動に影響を与える単一遺伝子に関するいくつかの独創的な研究の最初のものであり、他の動物モデルでも再現され、現在では成長を続ける行動の分子生物学の分野の基礎となっている。 1992年、ベンザーはマイケル・ロスバッシュと共同で、 periodをコードするPERタンパク質が主に核に存在することを示してこの研究をさらに進めました。^[20] Period変異体に関する研究は概日リズムの研究に触媒となり、この分野を前進させるのに役立ちました。

2017 年 10 月 2 日、ロスバッシュ博士は、マイケル W. ヤング博士、ジェフリー C. ホール博士とともに、概日リズム遺伝子のクローニングと、概日リズムタンパク質産物が行動を制御する生化学的メカニズムの解明が評価され、ノーベル生理学・医学賞を受賞しました。

ベンザーはショウジョウバエの神経変性研究の最前線に立ち、人間の病気をモデル化してその抑制を試みた。また、老化生物学の分野にも貢献し、寿命が変化した突然変異体を探し、生物が避けられない機能低下とそれに伴う病気から逃れるメカニズムを解明しようとした。^{[21] 1998年、ベンザーと彼の同僚であるイージュン・リン、ローラン・セロウドは、当時メトセラと名付けられた}ショウジョウバエの長寿突然変異体の研究結果を発表した。突然変異遺伝子は、 GPCRファミリーのこれまで知られていなかったメンバーをコードしていた。温度ストレスに対する試験により、これらの突然変異体はストレスに反応する能力が高まり、したがって長生きすると考えられている。^[22]ベンザーの最後の研究プロジェクトの1つは、食事制限と長寿の研究であった。食事制限後の翻訳抑制因子4E-BPの寿命延長効果に関する論文が『セル』誌に掲載された。この研究は彼の死の前に行われたが、論文は後に出版され、彼の追悼に捧げられた。^[23]

1978年、ドッティは乳がんのため入院し、シーモアの友人であり同僚で指導者でもあったマックス・デルブリュックもがんと診断された。その結果、シーモア・ベンザーはがん生物学に興味を持ち、乳がんに関するいくつかの会議に出席した。 ^{[8]ベンザーは後に}神経病理学者の キャロル・ミラーと再婚した。1980年代初頭、2人は抗体染色技術を用いてハエと人間の間にほぼ同一の遺伝子があることを発見した。^[8]

• アメリカ芸術科学アカデミー会員（1959年）^[24]
• ガードナー財団国際賞（1964年）
• アルバート・ラスカー基礎医学研究賞（1971年）
• コロンビア大学ルイザ・グロス・ホロウィッツ賞（1976年）[ ^25]
• ハーヴェイ賞(1977)
• ディクソン科学賞（1978年）
• アメリカ科学賞（1982年）
• ローゼンスティール賞(1985)
• トーマス・ハント・モーガン・メダル（1986年）
• ラルフ・W・ジェラード神経科学賞（1989年）
• ウルフ医学賞（1991年）
• クラフォード賞（1993年）^[26]
• フェルトリネッリ賞(1994)
• 国際生物学賞（2000年）
• 米国科学アカデミー神経科学賞（2001年）^[27]
• マーチ・オブ・ダイムズ発生生物学賞（2002年）
• ガードナー財団国際賞（2004年）（第2回受賞）
• バウアー賞および科学功績賞（2004年）
• アルバニー医療センター賞（2006年）

彼はフランス科学アカデミー、米国科学アカデミー、アメリカ哲学協会、王立協会の会員であった。

ベンザーは、ピューリッツァー賞受賞者のジョナサン・ワイナーが1999年に著した『時間、愛、記憶：偉大な生物学者と行動の起源の探求』^[8]や、ローレンス・ホームズが著した『遺伝子の再考：シーモア・ベンザーのファージ遺伝学の冒険』^[6]の主題となっている。

• ファージグループ
• T4 rII システム

Wikiquote にシーモア・ベンザーに関する引用があります。

ウィキメディア・コモンズには、シーモア・ベンザーに関連するメディアがあります。

• 2007 年 12 月 12 日のタイムズ紙の死亡記事
• カリフォルニア工科大学アーカイブのオーラルヒストリープロジェクトによるシーモア・ベンザーへのインタビュー
• 米国科学アカデミー伝記