Muere el pionero del empalme de genes Dale Kaiser

ARRIBA: STEVE GLADFELTER

El bioquímico y biólogo del desarrollo de la Universidad de Stanford, Dale Kaiser, cuyo trabajo proporcionó la base conceptual para la edición de genes, murió de complicaciones debido a la enfermedad de Parkinson en su casa en California el 5 de junio de 2020. Tenía 92 años.

Dale era un científico de la misma manera que Darwin lo era, Lucy Shapiro, bióloga del desarrollo y colega de Kaiser en Stanford, le dice a The Científico. Su mente aguda y su curiosidad insaciable lo llevaron a cuestionar constantemente la forma en que funcionaba el mundo natural, y fue incansable en su investigación, pasando seis días a la semana en el laboratorio a lo largo de su carrera hasta el año pasado. Su ciencia era su vida, dice Shapiro.

Kaiser nació el 10 de noviembre de 1927 en Piqua, Ohio. De niño, experimentó con explosivos y aprendió a reparar radios rotas. De su padre, desarrolló un amor por el mundo de la naturaleza, escribió en 2013. A los 18 años, se unió al Army Signal Corps, que administra las comunicaciones de las fuerzas armadas, y un año después, en 1946, se matriculó en la Universidad de Purdue. donde estudió biofísica. Kaiser obtuvo su título en 1950 y realizó su doctorado en Caltech, donde conoció a su futura esposa, Mary Durrell, una técnica en el laboratorio donde realizó su investigación. 

Dale Kaiser en su laboratorioStanford Medicine

En Caltech, Kaiser trabajó en el grupo de investigación del biofísico Max Delbrck y estudió la estructura genética del bacteriófago lambda, un virus que infecta a las bacterias. Con la guía de la bióloga molecular Jean Weigle, Kaiser descubrió algunos de los detalles de cómo el virus podría secuestrar un E. coli para hacer copias de sí misma inmediatamente o insertar su genoma en el ADN de las células y permanecer inactiva, solo para emerger más tarde para replicarse. El trabajo de Kaiser lo convirtió en una autoridad líder en lambda, y después de obtener su doctorado en 1955, se mudó a París con Durrell y su hija y pasó un año como posdoctorado en el Instituto Pasteur. Allí trabajó con el biólogo Franois Jacob y el genetista microbiano lie Wollman para comprender mejor las interacciones entre el genoma de lambda y el material genético de E. coli.  

En 1957, Kaiser regresó a los EE. UU. y se unió al departamento de microbiología de la Universidad de Washington en St. Louis a pedido del bioquímico Arthur Kornberg. Kornberg ganó el Premio Nobel de 1959 por su trabajo sobre la síntesis biológica del ADN. Ese mismo año, todo el cuerpo docente del departamento de microbiología, con seis miembros incluido Kaiser, se mudaron juntos a Stanford para iniciar su departamento de bioquímica.

En Stanford, Kaiser continuó estudiando el material genético de lambda, trabajo que fue fundamental para identificar la maquinaria molecular responsable de la replicación del ADN. Kaiser también desempeñó un papel fundamental al ayudar a Kornberg y su postdoctorado John Josse a descifrar la direccionalidad de las hebras de ADN y mostrar el emparejamiento de bases, adenina con timina y guanina con citosina, durante la síntesis de ADN. Ese trabajo experimental validó el modelo teórico de la estructura del ADN de Francis Crick y James Watson. Pero para el genetista David Botstein, director científico de Calico, el papel de Kaiser en el trabajo era misterioso, ya que Kaiser se centraba en la genética y esta investigación caía en el ámbito de la bioquímica.

Un día, mientras conducía a una conferencia Botstein, aprendiz y colega de Kaiser, le preguntó cómo se involucró en el trabajo. Kaiser explicó que Josse había realizado los experimentos y recopilado los datos, pero no podía interpretarlos; Káiser podría. Casi me salgo de la carretera cuando me dio esta respuesta, le dice Botstein a The Scientist. Pero eso fue completamente Dale. Se convirtió en coautor, pero nunca habló de estas cosas él mismo. No fue su experimento. Era colegiado en ese sentido.

Trabajando con su postdoctorado Ray Wu, Kaiser identificó la secuencia de ADN monocatenario que se encuentra en los extremos del genoma bicatenario del bacteriófago lambda y determinó que el orden en cada extremo sincronizado para que la hebra larga se convirtiera en un anillo cuando se insertaba en las células bacterianas. La primera secuencia real de ADN que se determinó fue determinada por Dale, dice Botstein.

Basándose en ese trabajo, Kaiser y su estudiante graduado Peter Lobban identificaron enzimas que se unirían a cualquier segmento de ADN para que las hebras sintéticas de El ADN se pegaría entre sí de forma similar a como el ADN del fago lambda se pegaba para formar un círculo. Con estos extremos adhesivos artificiales, los investigadores pudieron unir material genético que provenía de diferentes hebras de ADN.

Ese hallazgo fundamental cambió para siempre la biología del simple estudio de las entidades vivas existentes a [la] creación de nuevas, Shapiro. dice en un obituario de Kaiser publicado por Stanford. El descubrimiento sentó las bases para la ingeniería genética.

Era realmente una figura heroica. Su trabajo representa un capítulo importante en las ciencias biológicas.

Richard Losick, Harvard

A principios de la década de 1970, Shapiro, un nuevo profesor asistente en el Colegio de Medicina Albert Einstein en Nueva York, se acercó a Kaiser para la orientación. Quería estudiar el desarrollo microbiano, específicamente, cómo se codificaba en el ADN el posicionamiento espacial de las moléculas de una célula y cómo se coordinaban los acontecimientos dentro de una célula para mantenerla viva. Sabía que quería usar Caulobacter crescentus para comenzar a responder estas preguntas, pero también sabía que necesitaría una subvención para hacer su trabajo. Shapiro nunca antes había escrito una subvención y quería la ayuda de alguien que hubiera presentado con éxito subvenciones con un ángulo de biología del desarrollo a la Fundación Nacional de Ciencias. Sabía que Kaiser había tenido éxito y le preguntó si podía compartir con ella una de sus propuestas de subvención ganadoras. 

Para entonces, era legendario, dice. Ella, en cambio, era bastante joven, muy verde, básicamente, una don nadie en ciencia. Sin embargo, Dale, siendo el caballero consumado, la persona maravillosa que era, me envió uno de los suyos, le dice Shapiro a The Scientist. Escribí mi primera subvención bajo la tutela de Dale. La subvención de Shapiro fue exitosa. Esa correspondencia, dice, inició una amistad de por vida.

Shapiro recuerda una reunión en la que ella, Kaiser y el biólogo molecular de la Universidad de Harvard, Richard Losick, caminaron hacia la playa, donde vieron una bandada de unos 100 pájaros volando. en una formación lógica. Cuando vio los pájaros, Kaiser dijo: Eso es lo que tenemos que entender. Tenemos que entender cómo en la naturaleza los organismos vivos forman enjambres, ¿qué señales utilizan para formar enjambres? Dijo algo similar mientras el trío observaba un enjambre de peces nadando sincrónicamente en un tanque en el Acuario de la Bahía de Monterey.

Kaiser había pasado de estudiar de lambda a myxobacteria en la década de 1970, y se inspiró en el enjambre que vio. de aves, peces y otras especies, pasó a identificar las señales que usan las bacterias para enjambrarse, transformándose esencialmente de una sola célula a un organismo multicelular, una manada de lobos que trabajan juntos para absorber enzimas específicas para sobrevivir. Comprender ese proceso, dice Shapiro, es un pilar de la biología del desarrollo.

Vea las primeras micrografías de mixobacterias formando cuerpos fructíferos y proteínas bacterianas en movimiento

Él era realmente una figura heroica, dice Losick a The Scientist. Su trabajo representa un capítulo importante en las ciencias biológicas.

Kaiser no se jactó de sus logros, y aquellos que lo conocieron casualmente probablemente no sabían que su trabajo era fundamental para la comprensión actual de los científicos sobre la genética molecular, señala el biólogo de desarrollo de Stanford. Roeland Nusse. Era tan modesto, y tal vez fue algo subestimado debido a su modestia.

A lo largo de sus décadas de investigación, Kaiser escribió alrededor de 400 artículos revisados por pares, fue mentor de innumerables estudiantes y científicos principiantes y ganó varios premios, incluido el Premio US Steel en Biología Molecular en 1970, el Premio de Investigación Médica Básica Albert Lasker en 1980, el Premio Waterford de Investigación Médica Básica en 1981 y el Premio Thomas Hunt Morgan de la Sociedad de Genética de las Américas en 1992. Se desempeñó como presidente de la Genetics Society of America en 1993 y 1994, y fue miembro de la American Society of Biological Chemists, la American Academy of Arts and Sciences y la National Academy of Sciences.

A Kaiser le sobreviven su esposa, hija e hijo.