Edelman, Gerardo

Gerald Maurice Edelman
Gerald Maurice Edelman
Fecha de nacimiento 1 de julio de 1929( 1929-07-01 )
Lugar de nacimiento Queens , Nueva York , Estados Unidos
Fecha de muerte 17 de mayo de 2014 (84 años)( 2014-05-17 )
Un lugar de muerte
País  EE.UU
Esfera científica biología , inmunología
Lugar de trabajo Instituto de Investigación Scripps
Universidad Rockefeller
alma mater Universidad de Pennsylvania
consejero científico Federico Senger
Premios y premios Premio Nobel de Fisiología o Medicina Medalla Ariens Cuppers [d] ( 1999 ) Premio Eli Lilly en Bioquímica [d] ( 1965 ) doctorado honoris causa por la Universidad de A Coruña [d] ( 9 de julio de 2003 ) doctorado honorario de la Universidad de Miami [d] ( 12 de mayo de 1995 )
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Gerald Maurice Edelman ( ing.  Gerald Maurice Edelman ; 1 de julio de 1929 , Nueva York - 17 de mayo de 2014 ) - Inmunólogo y neurofisiólogo estadounidense , ganador del Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1972 (junto con Rodney Porter ) "por descubrimientos relacionados con las estructuras químicas de los anticuerpos ".

Miembro de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (1969) [1] , miembro extranjero de la Academia de Ciencias de Francia (1978) [2] .

Biografía

Gerald Edelman nació en 1929 [3] en Ozone Park, Queens, Nueva York, en una familia judía del doctor Edward Edelman y Anna (de soltera Friedman) Edelman, que trabajaban en la industria de seguros. Cuando era niño, a Edelman le gustaba tocar el violín durante muchos años, pero posteriormente se dio cuenta de que no tenía el impulso interior necesario para seguir una carrera como concertista de violín y, en cambio, decidió dedicarse a la investigación médica. Asistió a escuelas públicas en Nueva York, se graduó de la escuela secundaria John Adams y fue a la universidad en Pensilvania, donde se graduó summa cum laude con una licenciatura en ciencias. Luego se graduó de Ursinus College en 1950 y recibió su doctorado en medicina de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pensilvania en 1954.

Carrera

Después de un año en la Fundación Johnson de Física Médica, Edelman se convirtió en residente del Hospital General de Massachusetts; Luego practicó la medicina en Francia mientras servía en el Cuerpo Médico del Ejército de los EE. UU. [4] . En 1957, Edelman ingresó al Instituto Rockefeller de Investigación Médica como estudiante graduado, trabajó en el laboratorio de Henry Kunkel y recibió su Ph.D. en 1960 el Instituto lo nombró ayudante (luego ayudante) del decano de la escuela de posgrado; se convirtió en profesor de la escuela en 1966. En 1992, se mudó a California y se convirtió en profesor de neurociencia en el Instituto de Investigación Scripps [5] .

Tras recibir el Premio Nobel, Edelman comenzó a investigar en el campo de la regulación de los procesos celulares primarios, en particular, el control del crecimiento celular y el desarrollo de organismos multicelulares, centrándose en las interacciones intercelulares en el desarrollo embrionario temprano, así como en la formación y función . sistema nervioso. Estos estudios llevaron al descubrimiento de las moléculas de adhesión celular (CAM), que gobiernan los procesos fundamentales que ayudan a un animal a lograr su forma y forma, y ​​mediante los cuales se construyen los sistemas nerviosos. Uno de los descubrimientos más significativos realizados en este estudio es que el gen precursor de la molécula de adhesión neural dio lugar a todo el sistema molecular de la inmunidad adaptativa [6] .

Premio Nobel

Mientras servía en el ejército en París, Edelman leyó un libro que despertó su interés en las proteínas del sistema inmunitario llamadas anticuerpos . Decidió que a su regreso a los Estados Unidos estudiaría la naturaleza de los anticuerpos, lo que posteriormente lo llevó a estudiar química física, en la que obtuvo su doctorado. La investigación realizada por Edelman, sus colegas y Rodney Robert Porter a principios de la década de 1960 condujo a descubrimientos fundamentales para comprender la estructura química de los anticuerpos, lo que abrió la puerta a más investigaciones. Por este trabajo, Edelman y Porter compartieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1972.

En su comunicado de prensa del Premio Nobel de 1972, el Instituto Karolinska calificó el trabajo de Edelman y Porter como un gran avance:

“La importancia de los descubrimientos de Edelman y Porter radica en el hecho de que dieron una imagen clara de la comprensión de la estructura y el mecanismo de acción de un grupo de sustancias biológicas especialmente importantes. Al hacerlo, sentaron una base sólida para una investigación verdaderamente racional, algo de lo que la inmunología carecía en gran medida en el pasado. Sin duda, sus descubrimientos representan un gran avance que inmediatamente provocó una oleada de actividad investigadora en todo el mundo en todas las áreas de la ciencia inmunológica, arrojando resultados de importancia práctica para el diagnóstico clínico y la terapia”.

Enlaces disulfuro descubiertos en anticuerpos

Los primeros estudios de Edelman sobre la estructura de las proteínas de los anticuerpos mostraron que los enlaces disulfuro se unen a las subunidades de proteínas. [7] Las subunidades de proteína de los anticuerpos son de dos tipos: cadenas pesadas más grandes y cadenas ligeras más pequeñas. Las dos cadenas ligeras y las dos pesadas están unidas por enlaces disulfuro para formar un anticuerpo funcional.

Modelos moleculares de la estructura de los anticuerpos

Usando datos experimentales de su propia investigación y el trabajo de otros, Edelman desarrolló modelos moleculares de proteínas de anticuerpos. [8] Una característica clave de estos modelos fue la idea de que los dominios de unión al antígeno del anticuerpo ( Fab ) comprenden aminoácidos de subunidades de proteínas tanto ligeras como pesadas. Los enlaces disulfuro entre cadenas ayudan a unir las dos partes del dominio de unión al antígeno.

Secuenciación de anticuerpos

Edelman y sus colegas utilizaron bromuro de cianógeno y proteasas para fragmentar subunidades de proteínas de anticuerpos en piezas más pequeñas que podrían analizarse para determinar su secuencia de aminoácidos [9] [10] . En el momento en que se determinó la primera secuencia completa de anticuerpos (1969) [11] , era la secuencia de proteína completa más grande jamás determinada. La disponibilidad de secuencias de aminoácidos de proteínas de anticuerpos ha hecho posible reconocer que el cuerpo puede producir muchas proteínas de anticuerpos diferentes con regiones constantes de anticuerpos similares y regiones variables de anticuerpos divergentes.

Topobiología

La topobiología es la teoría de Edelman que establece que la morfogénesis está impulsada por varias interacciones adhesivas entre poblaciones heterogéneas de células y explica cómo una sola célula puede dar lugar a un organismo multicelular complejo. Tal como lo propuso Edelman en 1988, la topobiología es el proceso que forma y mantiene tejidos diferenciados y se adquiere a través de la segregación celular energéticamente favorable a través de interacciones celulares heterólogas.

Teoría de la conciencia

En su carrera posterior, Edelman fue conocido por su teoría de la conciencia, descrita en una trilogía de libros técnicos y en varios libros posteriores escritos para una audiencia general, incluidos Bright Air, Brilliant Fire (1992), [12] [13] The Universe . Consciousness (2001, con Giulio Tononi), Wider Than Sky (2004) y Second Nature: Brain Science and Human Knowledge (2007).

En sus libros, Edelman define la conciencia humana como:

"... qué pierdes cuando entras en un sueño profundo sin sueños... anestesia profunda o coma... qué ganas después de salir de estos estados. experimentando una sola escena compuesta de varias respuestas sensoriales... recuerdos... ubicación..."

El primero de los libros técnicos de Edelman, Mindful Brain (1978) [14] , desarrolla su teoría del darwinismo neuronal, que se basa en la idea de que las redes neuronales son plásticas en respuesta a su entorno. El segundo libro, Topobiology (1988) [15] , propone una teoría de cómo se establece la red neuronal original del cerebro del recién nacido durante el desarrollo embrionario. The Memorable Present (1990) [16] contiene una exposición detallada de su teoría de la conciencia.

En sus libros, Edelman propuso una teoría biológica de la conciencia basada en su investigación sobre el sistema inmunológico. Colocó explícitamente su teoría en la Teoría de la selección natural de Charles Darwin , citando principios clave de la teoría de las poblaciones de Darwin, que postula que la variación individual dentro de una especie proporciona la base para la selección natural que finalmente conduce a la evolución de nuevas especies. Rechazó explícitamente el dualismo y también rechazó nuevas hipótesis como el llamado modelo de conciencia "computacional", en el que las funciones del cerebro se comparan con las operaciones de una computadora. Edelman argumentó que la mente y la conciencia son fenómenos puramente biológicos resultantes de procesos celulares complejos en el cerebro, y que el desarrollo de la conciencia y la inteligencia se puede explicar utilizando la teoría de Darwin.

La teoría de Edelman intenta explicar la conciencia en términos de morfología cerebral. El cerebro de un bebé recién nacido consta de una enorme población de neuronas (alrededor de 100 mil millones de células), y aquellas que sobrevivan a las etapas iniciales de crecimiento y desarrollo tendrán alrededor de 100 billones de conexiones entre sí. Una muestra de tejido cerebral del tamaño de la cabeza de una cerilla contiene alrededor de mil millones de conexiones, y si consideramos cómo estas conexiones neuronales se pueden combinar de diferentes maneras, el número de permutaciones posibles se vuelve superastronómico, del orden de diez, seguido de millones de ceros El cerebro joven contiene muchas más neuronas de las que eventualmente sobrevivirá hasta la edad adulta, y Edelman argumentó que este exceso de capacidad es necesario porque las neuronas  son las únicas células del cuerpo que no se pueden renovar, y porque solo aquellas células y redes que mejor se adaptaron a su se seleccionará el objetivo final a medida que se organicen en grupos neuronales.

Darwinismo neural

La teoría de la selección de grupos de neuronas de Edelman, también conocida como " darwinismo neural ", incluye tres principios fundamentales: selección en el proceso de desarrollo, selección experimental y reingreso.

1) Selección del desarrollo  : la formación de la anatomía general del cerebro está controlada por factores genéticos, pero en cualquier persona la conexión entre las neuronas a nivel sináptico y su organización en grupos neuronales funcionales está determinada por la selección somática durante el crecimiento y el desarrollo. Este proceso da lugar a una gran variedad de circuitos neuronales, como una huella dactilar o un iris, no hay dos personas que tengan exactamente las mismas estructuras sinápticas en una región comparable del tejido cerebral. Su alto grado de plasticidad funcional y la extraordinaria densidad de sus interconexiones permite que los grupos neuronales se autoorganicen en muchos "módulos" complejos y adaptables. Están formados por muchos tipos diferentes de neuronas que, por lo general, están más estrechamente conectadas entre sí que con las neuronas de otros grupos.

2) Selección experimental  : superponiéndose al crecimiento y desarrollo inicial del cerebro y extendiéndose a lo largo de la vida de una persona, ocurre un proceso continuo de selección sináptica en una variedad de repertorios de grupos neuronales. Este proceso puede fortalecer o debilitar las conexiones entre grupos de neuronas, y está limitado por las señales de valor que resultan de la actividad de los sistemas ascendentes del cerebro, que se modifican constantemente por una salida exitosa. La selección experiencial genera sistemas dinámicos que pueden "mapear" eventos espaciotemporales complejos desde los órganos de los sentidos, los sistemas corporales y otros grupos neuronales en el cerebro a otros grupos neuronales seleccionados. Edelman argumenta que este proceso selectivo dinámico es directamente análogo a los procesos de selección que actúan sobre poblaciones de individuos como especie, y también señala que esta plasticidad funcional es indispensable, ya que incluso el vasto poder de codificación de todo el genoma humano es insuficiente para expresar explícitamente indican astronómicamente las complejas estructuras sinápticas del cerebro en desarrollo.

3) Regreso

Artículo principal: Reentrada (circuito neuronal)

— el concepto de señalización entrante entre grupos de neuronas. Él define la reentrada como una señalización dinámica recursiva en curso que ocurre en paralelo entre los mapas cerebrales y que vincula continuamente estos mapas entre sí en el tiempo y el espacio. El reingreso depende de sus operaciones en redes intrincadas de interconexiones masivamente paralelas dentro y entre grupos neuronales que surgen de los procesos de selección evolutiva y experiencial descritos anteriormente. Edelman describe la reentrada como "una forma de selección continua de orden superior... que parece ser exclusiva del cerebro animal" y que "no hay otra entidad en el universo conocido tan completamente diferente en los circuitos de reentrada como el cerebro humano".

La teoría de la evolución

Edelman y Galli fueron los primeros en señalar la ubicuidad de la degeneración en los sistemas biológicos y el papel fundamental que desempeña la degeneración en la promoción de la evolución [17] .

Carrera tardía

Edelman fundó y dirigió el Instituto de Neurociencia, un centro de investigación sin fines de lucro en San Diego que estudió la base biológica de las funciones cerebrales superiores en humanos entre 1993 y 2012. Sirvió en el Consejo Científico del proyecto Diálogo de Conocimiento Global [18] .

Edelman fue miembro de la Junta Asesora del Festival de Ciencia y Tecnología de EE. UU.

Vida personal

Edelman se casó con Maxine M. Morrison en 1950. Tienen dos hijos, Eric, un artista de Nueva York, y David, profesor asociado de neurociencia en la Universidad de San Diego. Su hija Judith Edelman es músico de bluegrass, artista de grabación y escritora. Algunos observadores han notado que Edelman puede ser la inspiración para el personaje de Richard Powers en The Echo Maker.

Al final de su vida, padecía cáncer de próstata y enfermedad de Parkinson. Edelman murió el 17 de mayo de 2014 en La Jolla, California a la edad de 84 años. [19]

Bibliografía

  • Darwinismo neuronal: una teoría de la selección de grupos neuronales (Basic Books, Nueva York, 1987). ISBN 0-19-286089-5
  • Topobiología: una introducción a la embriología molecular (Libros básicos, 1988, reedición de 1993) ISBN 0-465-08653-5
  • El presente que recuerda: una teoría biológica de la conciencia (Basic Books, Nueva York, 1990). ISBN 0-465-06910-X
  • Bright Air, Shining Fire: On the Matter of Mind (Libros básicos, 1992, edición de reimpresión de 1993). ISBN 0-465-00764-3
  • El cerebro inteligente (Transaction Publishers, 2000). ISBN 0-7658-0717-3
  • The Universe of Consciousness: How Matter Becomes Imagination , Edelman y Giulio Tononi, coautores, (Basic Books, 2000, Reprint edition 2001). ISBN 0-465-01377-5
  • Wider than the Sky: The Phenomenal Gift of Consciousness (Yale Univ. Press 2004) ISBN 0-300-10229-1
  • Segunda naturaleza: el cerebro de la ciencia y el conocimiento humano (Yale University Press, 2006) ISBN 0-300-12039-7

Notas

  1. ↑ Edelman, Gerald en el sitio web de la Academia Nacional de Ciencias de EE . UU.  
  2. ↑ Les membres du passé dont le nom begin par E  (francés)
  3. ↑ Urs Rutishauser. Gerald Edelman (1929-2014)  // Naturaleza. — 2014-06-26. - T. 510 , n. 7506 . - S. 474 . — ISSN 1476-4687 . -doi : 10.1038/ 510474a .
  4. ↑ Odelberg, Wilhelm, ed. (1973). "Gerald M. Edelman: Biografía". Les Prix Nobel en 1972. Fundación Nobel. 27 de septiembre de 2007
  5. ^ "Gerald M. Edelman: Currículum Vitae" (PDF). Consultado el 27 de septiembre de 2007 .
  6. ↑ ¿ El Premio Nobel de Fisiología o Medicina   1972 ? . Premio Nobel.org . Fecha de acceso: 31 de octubre de 2021.
  7. ↑ GM Edelman, B. Benacerraf, Z. Ovary, M.D. Poulik. Diferencias estructurales entre anticuerpos de diferentes especificidades  // Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América. — 1961-11-15. - T. 47 . - S. 1751-1758 . — ISSN 0027-8424 . -doi : 10.1073/ pnas.47.11.1751 .
  8. ↑ GM Edelman, JA Gally. UN MODELO PARA LA MOLÉCULA DEL ANTICUERPO 7S  // Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América. - 1964-05. - T. 51 . — S. 846–853 . — ISSN 0027-8424 . -doi : 10.1073/ pnas.51.5.846 .
  9. ↑ B. A. Cummingham, P. D. Gottlieb, W. H. Konigsberg, G. M. Edelman. La estructura covalente de una gamma G-inmunoglobulina humana. V. Secuencia parcial de aminoácidos de la cadena ligera  // Bioquímica. — 1968-05. - T. 7 , núm. 5 . - S. 1983-1994 . — ISSN 0006-2960 . -doi : 10.1021/ bi00845a049 .
  10. ↑ PD Gottlieb, BA Cunningham, MJ Waxdal, WH Konigsberg, GM Edelman. Regiones variables de cadenas polipeptídicas pesadas y ligeras de la misma molécula de inmunoglobulina gammaG  // Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América. - 1968-09. - T. 61 , n. 1 . — S. 168–175 . — ISSN 0027-8424 . -doi : 10.1073/ pnas.61.1.168 .
  11. ↑ GM Edelman, BA Cunningham, WE Gall, PD Gottlieb, U. Rutishauser. La estructura covalente de una molécula completa de inmunoglobulina gammaG  // Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América. — 1969-05. - T. 63 , n. 1 . — págs. 78–85 . — ISSN 0027-8424 . -doi : 10.1073/ pnas.63.1.78 .
  12. ↑ Alfred I. Tauber. Reseña del libro Aire brillante, fuego brillante: Sobre la cuestión de la mente Por Gerald M. Edelman. 280 págs., ilustrado. Nueva York, Libros Básicos, 1992. $25. ISBN 0-465-05245-2.  (Inglés)  // New England Journal of Medicine. — 1992-11-19. — vol. 327 , edición. 21 . — Pág. 1535–1536 . — ISSN 1533-4406 0028-4793, 1533-4406 . -doi : 10.1056 / NEJM199211193272119 .
  13. ↑ AIRE BRILLANTE, FUEGO BRILLANTE | Reseñas de Kirkus .
  14. ↑ Gerald M. Edelman. El cerebro consciente: organización cortical y la teoría de grupo selectivo de la función cerebral superior . - Cambridge: MIT Press, 1978. - 100 páginas p. - ISBN 0-262-05020-X , 978-0-262-05020-3.
  15. ↑ Gerald M. Edelman. Topobiología: una introducción a la embriología molecular . - Nueva York: Basic Books, 1988. - xv, 240 páginas p. - ISBN 0-465-08634-9 , 978-0-465-08634-4, 0-465-08653-5, 978-0-465-08653-5.
  16. ↑ Gerald M. Edelman. El presente recordado: una teoría biológica de la conciencia . - New York: Basic Books, 1989. - xx, 346 páginas, 1 hoja de láminas sin numerar p. - ISBN 0-465-06910-X , 978-0-465-06910-1.
  17. ↑ GM Edelman, JA Gally. Degeneración y complejidad en los sistemas biológicos  // Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América. — 2001-11-20. - T. 98 , n. 24 . — S. 13763–13768 . — ISSN 0027-8424 . -doi : 10.1073/ pnas.231499798 .
  18. ^ "Diálogo de conocimiento mundial". Consultado el 12 de octubre de 2007. .
  19. ↑ Müller-Jung, Joachim . Gerald Edelman gestorben: Darwins Gehirn , FAZ.NET . Consultado el 7 de noviembre de 2021.

Literatura

  • Edelman (Edelman) Gerald Maurice // Chagan - Aix-les-Bains. - M  .: Enciclopedia soviética, 1978. - S. 564. - ( Gran enciclopedia soviética  : [en 30 volúmenes]  / editor en jefe A. M. Prokhorov  ; 1969-1978, v. 29).

Enlaces

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