Francois Jacob, Nobel Prize in Physiology or Medicine, 1965

François Jacob (17 June 1920-19 April 2013) was a French biologist who, together with Jacques Monod, originated the idea that control of enzyme levels in all cells occurs through feedback on transcription. He shared the 1965 Nobel Prize in Medicine with Jacques Monod and André Lwoff.

François Jacob, né le 17 juin 1920 à Nancy et mort le 19 avril 20131, est un chercheur en biologie français. En 1965, il est récompensé du prix Nobel de physiologie ou médecine. Il est par ailleurs Compagnon de la Libération.

--------------------------------

Notice Biographique sur le site de l'Académie Française

Né à Nancy, le 17 juin 1920. Après ses classes au lycée Carnot à Paris, il commence des études de médecine à la Faculté de Paris dans le but de devenir chirurgien. Ces études sont interrompues par la guerre. En juin 1940, alors qu’il est en seconde année de médecine, il quitte la France et s’engage à Londres dans les Forces françaises libres. Envoyé en Afrique, il est alors médecin de bataillon et fait les campagnes du Fezzan, de Libye, Tripolitaine et Tunisie, où il est blessé. Affecté à la 2e division blindée, il est grièvement blessé en Normandie en août 1944. Après la guerre, François Jacob termine ses études de médecine et soutient une thèse de doctorat à Paris en 1947. Ne pouvant faire de chirurgie à cause de ses blessures, il s’essaie à différents métiers avant de se tourner vers la biologie. Il obtient une licence ès sciences en 1951, puis un doctorat ès sciences en 1954 à la Sorbonne.

En 1950, François Jacob entre à l’Institut Pasteur dans le service du docteur André Lwoff. Il est successivement nommé chef de laboratoire, en 1956, puis, en 1960, chef du service de génétique cellulaire récemment créé à l’Institut Pasteur. En 1964, il est nommé professeur de génétique cellulaire au Collège de France. De 1982 à 1988, il a été président du conseil d’administration de l’Institut Pasteur. Il fut chancelier de l’ordre de la Libération jusqu’en octobre 2011.

François Jacob a reçu plusieurs prix scientifiques français et notamment le prix Charles Léopold Mayer de l’Académie des sciences. En 1965, il a reçu, avec André Lwoff et Jacques Monod, le prix Nobel de physiologie ou médecine. Il est membre étranger de l’Académie royale des lettres et sciences du Danemark, de l’American Academy of Arts and Sciences, de la National Academy of Sciences des États-Unis, de l’American Philosophical Society, de la Royal Society (Londres), de l’Académie royale de médecine de Belgique, de la New York Academy of Sciences, de l’International Academy of the History of Science, de l’Académie des sciences de Hongrie, de l’Académie royale des sciences (Madrid). Il est docteur honoris causa des universités de Chicago, Michigan, The Mount Sinaï Medical Center (New York), Humboldt (Berlin), Bruxelles, Barcelone, The Weizmann Institute of Science, The Rockefeller University (New York), Oxford, Rome, Lisbonne, Bologne, Harvard, Athènes, Crète, Montréal, Valence, Madrid, Istanbul.

Élu membre de l’Académie des sciences en 1977. Élu à l’Académie française, le 19 décembre 1996, au fauteuil de Jean-Louis Curtis (38e fauteuil).

Principaux travaux

Les travaux de François Jacob ont porté principalement sur les mécanismes génétiques existant chez les bactéries et les bactériophages ainsi que sur les effets biochimiques des mutations. Il a tout d’abord étudié les propriétés des bactéries lysogènes et mis en évidence leur " immunité ", c’est-à-dire l’existence d’un mécanisme inhibant l’activité des gènes dans le prophage comme chez les particules infectantes du même type.

En 1954 commence une longue et fructueuse collaboration avec Élie Wollman pour tenter d’établir la nature des relations entre prophage et matériel génétique de la bactérie. Cette étude conduit à préciser le mécanisme de la conjugaison bactérienne et, par là même, a permis d’analyser l’équipement génétique de la cellule bactérienne. De là émergent toute une série de notions nouvelles, comme le processus orienté de transfert génétique du mâle à la femelle, la circularité du chromosome bactérien ou le concept d’épisome.

En 1958, la remarquable analogie révélée par l’analyse génétique de la lysogénie et par celle de la biosynthèse induite de la ß-galactosidase conduit François Jacob à étudier avec Jacques Monod les mécanismes assurant les transferts d’information génétique ainsi que les circuits de régulation qui, dans la cellule bactérienne, ajustent l’activité et la synthèse des macromolécules. A la suite de cette analyse, Jacob et Monod proposent une série de notions nouvelles, celles d’A.R.N. messager, de gènes de régulation, d’opéron, d’allostérie. En 1963, François Jacob propose avec Sydney Brenner l’hypothèse du " replicon " pour rendre compte de certains aspects de la division cellulaire chez les bactéries.

En 1970, il a commencé à étudier des cellules de mammifères en culture et notamment certains aspects de leurs propriétés génétiques. Au cours des dernières années, François Jacob a étudié les premiers stades du développement embryonnaire chez la souris. Il a utilisé notamment, comme modèle, une tumeur maligne de la souris, le tératocarcinome.

פרנסואה ז'קוב (‏17 ביוני 1920 – 19 באפריל 2013) היה ביולוג צרפתי, יהודי, חתן פרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה לשנת 1965 על גילוי מנגנון בקרת התעתוק במהלך מחקרו על אופרון הלקטוז.

מחקר

בשנת 1961 חקרו פרנסואה ז'קוב וז'אק מונו את הרעיון כי ויסות רמות הביטוי האנזימי בתאים הוא תוצאה של משוב בהליך השעתוק של קטע ה-DNA. ניסוייהם של הצמד הניבו רעיונות ותנופה לתחום הצעיר של ביולוגיה התפתחותית מולקולרית ובאופן מיוחד בתחום ויסות השעתוק.

במשך שנים ארוכות היה ידוע כי תאי חיידקים ותאים אחרים יכולים להגיב לתנאים חיצוניים משתנים על ידי ויסות רמות האנזימים המטבוליים העיקריים שלהם, וכן את רמת הפעילות של אותם אנזימים. לדוגמה, אם חיידק מוצא עצמו בתמיסה המכילה לקטוז (דו-סוכר) ולא גלוקוז (חד-סוכר), הוא חייב להסתגל לצורך לייבא לקטוז, לפרק את הלקטוז למרכיבי הגלוקוז והגלקטוז ולבסוף להמיר את הגלקטוז לגלוקוז. היה ידוע כי תאים מאיצים את ייצור האנזימים כאשר הם נחשפים ללקטוז ולא מייצרים אנזימים אלה בכמויות כל הזמן. מחקרים על ויסות פעילות אנזימית התקדמו על יסוד תאוריות על השפעת מולקולות זעירות על מולקולת האנזים (כך הן "מכבות" ו"מדליקות" אותה לפי הצורך), אבל השיטה שבה נעשה הוויסות של ייצור האנזים לא הובנה היטב טרם מחקרם של ז'קוב ומונו.

על יסוד מחקרים קודמים אשר הדגימו את המבנה וחשיבותו המרכזית של ה-די.אן.איי, היה ברור כי כל החלבונים נוצרו בדרך כלשהי מן הקוד הגנטי וכי שלב זה עשוי להיות מכריע בשאלת הוויסות. ז'קוב ומונו ביצעו מחקרים שהיוו אבן פינה בהוכחה כי במקרה של מערכת עיבוד הלקטוז בתא, כפי שהוסבר לעיל, (בחיידק א.קולי), ישנם חלבונים מסוימים שתפקידם לבלום את שעתוק ה-די.אן.איי לצורך עיבוד הלקטוז.

אותו בלם (לאק רפרסור) מיוצר בכל התאים ומתקשר ישירות ל-די.אן.איי בגנים שעליהם הוא שולט, כך הוא מונע באופן פיזי מתהליך השעתוק לגשת ל-די.אן.איי. כאשר התא בא במגע עם לקטוז, אותו בלם מתקשר ללקטוז, כך אינו יכול עוד להתקשר ל-די.אן.איי ואין עוד בלימה לתהליך השיעתוק. בדרך זו, נוצרת לולאת משוב המאפשרת ייצור סדרה של חלבונים המפרקים לקטוז בתא, אך ורק כאשר הם נדרשים. כאשר אין עוד לקטוז, עוצר התהליך.

בהתלהבות הראשונית מתגליתם, טענו ז'קוב ומונו כי הדגם התאורטי של לולאת המשוב, אותו הדגימו, קיים בכל הגנים ובכל האורגניזמים. מאז מחקרם, התפתח הוויסות של פעילות גנטית לתחום מחקר גדול בביולוגיה מולקולרית ומאז תגליתם של ז'קוב ומונו הודגם כי קיימים מנגנונים רבים ושונים לוויסות ייצור האנזימים בתא.

תארים ועיטורים

• 1962, פרס על שם צ'ארלס לאופולד מאייר, על ידי האקדמיה הצרפתית למדעים.
• 1964 נבחר לכהן בקולז' דה פראנס.
• 1965 זכה בפרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה יחד עם אנדרה לווף וז'אק מונו.
• 1996 נבחר לחבר באקדמיה הצרפתית.

ספריו שתורגמו לעברית:

• בין הרצוי והמצוי, בהוצאת כתר, 1989.
• הלוגיקה של החי, בהוצאת כתר ומוסד שמואל נאמן, 1994.
• על זבובים, עכברים ואנשים, בהוצאת ידיעות ספרים, 2004.
• הפסל הפנימי, בהוצאת ידיעות ספרים, 2005.