操纵子模型的提出者——雅各布

生理科学进展 2 0 1 4年第 4 5卷第 1期

生理科学家

操纵子模型的提出者——雅各布郭晓强(解放军白求恩军医学院生化教研室，石家庄 0 5 0 0 8 1 )

摘要

雅各布是法国著名细菌遗传学家和分子生物学家，和莫诺于 1 9 6 1年首次提出解释原核生物

基因表达调节的操纵子模型，因此与利沃夫分享 1 9 6 5年诺贝尔生理学或医学奖。2 0世纪 5 0年代

末和 6 0年代初，雅各布还先后探索细菌溶源机制、提出并证明 m R N A假说、提出复制子模型等。 7 0年代后将研究拓展到真核生物，这些成就极大推动了分子生物学的快速发展。雅各布许多发现被写入教科书，是分子生物学奠基人之一。本文全面介绍雅各布的生平和成就。

关键词 雅各布；操纵子；基因表达； m R N A;诺贝尔生理学或医学奖中图分类号 R 0 9; Q 7 5; Q 4 9 3 m R N A的存在并用实验证明等.雅各布提出许多分子生物学基本概念，部分已写入教科书，在今天仍广泛采用。一

基因表达是遗传信息从 D N A最终传递给功能产物( R N A和蛋白质等)的过程，而生命体根据发育需求、外界环境刺激以及营养物质供应差异等进行不同基因表达可体现生物体多样性和适应性。基因表达过程受到复杂且严格调控，对该过程的精确调

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细菌研究

1 9 2 0年 6月 1 7日，雅各布出生于法国东北部城市南锡 ( N a n c y )一个中产阶级的犹太家庭，父亲西蒙 ( S i m o n J a c o b )是一位商人，而外祖父是一位四

控机制研究成为生命科学领域重要内容之一。1 9 6 1 年，两位法国科学家雅克 吕西安 莫诺 ( J a c q u e s L u c i e n M o n o d )和弗朗索瓦 雅各布 ( F r a n q o i s J a . c o b ) (图1 )首先提出解释大肠杆菌乳糖代谢相关基因表达调控的“操纵子模型” ( o p e r o n mo d e 1 ),随后在细菌中又鉴定出多种操纵子，对真核生物基因表达调节机制研究发现该模型也部分适用。操纵子模型的提出极大拓展对基因表达过程的理解，为推动

星上将亦是雅各布童年崇拜的偶像。7岁时，雅各布进入巴黎卡诺中学； 1

9 3 8年毕业后进人巴黎大学，当时的理想是成为一名外科医生，但第二次世界大战的爆发使雅各布中断了学业； 1 9 4 0年 6月，雅

各布离开法国来到英国伦敦，加入戴高乐领导的自 由法国军队参加抵抗德国的战争；不久，雅各布被派到非洲担任医务官员，期间由于战争而受伤， 1 9 4 4 年诺曼底盟军登陆战役中胳膊和腿部受到更加严重

生命科学发展发挥巨大作用，四年后他们分享 1 9 6 5年诺贝尔生理学或医学奖。

战伤，仅在医院就进行了 7个月养护； 1 9 8 7年，雅各布出版自传《在此期间的状态》 ( T h e S t a t u e Wi t h i n )描述了第二次世界大战期间的经历。雅各布由于在

第二次世界大战中的卓越贡献而被授予法国军人最高奖赏——十字解放勋章。二战结束后，雅各布继续学业并于 1 9 4 7年完成医学学位，但由于战伤缘故，雅各布无法从事外科工作不得不放弃理想而转向其他领域。雅各布先后尝

试做新闻记者和演员，还曾考虑做公务员从政，但最图 1雅各布( 1 9 2 0~ 2 0 1 3 )

终在法国青霉素中心找到一份工作，主要负责新抗生素的寻找 j。期间，雅各布阅读大量生物学书籍，逐渐对这个隐藏巨大潜力领域产生浓厚兴趣，但年龄问题(已接近 3 0岁)和知识背景缺乏使雅各布担心是否适合进入这个新领域。同事鼓励打消雅各布顾虑，并建议加入法国著名生命科学圣地——巴

雅各布是分子生物学奠基人之一，除提出操纵

子模型外，还提出解释细菌复制的“复制子模型”, 提出遗传信息从 D N A传递到蛋白质过程中介分子