Sidney W. Fox

Sidney Fox
SidneyWFox.jpg
Sidney Walter Fox
Född 24 mars 1912
Los Angeles , Kalifornien , USA
dog 10 augusti 1998 ( 1998-08-11 ) (86 år)
Mobile, Alabama
Känd för Mikrosfärer
Vetenskaplig karriär
Fält Biokemi

Sidney Walter Fox (24 mars 1912 – 10 augusti 1998) var en Los Angeles-född biokemist ansvarig för upptäckter om ursprunget till biologiska system. Fox utforskade syntesen av aminosyror från oorganiska molekyler, syntesen av proteinhaltiga aminosyror och aminosyrapolymerer som kallas " proteinoider " från oorganiska molekyler och termisk energi, och skapade vad han trodde var världens första protocell av proteinoider och vatten. Han kallade dessa kulor för "mikrosfärer". Fox trodde på processen av abiogenesis där livet spontant organiserade sig från den vardagligt kända "ursoppa"; sammanslagningar av olika enkla organiska molekyler som fanns under tiden före livet på jorden. Han föreslog också att hans experiment hade förhållanden som liknade urjordens.

I sina experiment visade Fox att det är möjligt att skapa proteinliknande strukturer från oorganiska molekyler och termisk energi. Fox fortsatte med att skapa mikrosfärer som han sa mycket liknade bakterieceller och drog slutsatsen att de kunde likna de tidigaste livsformerna eller protocellerna .

Biografi

Tidiga år

Sidney Fox var son till Jacob Fox, en perukmakare, och Louise Berman, en ukrainsk invandrare. Fox gifte sig med Raia Joffe Fox och de har tre söner: Lawrence, Ronald och Thomas. Alla hans tre söner blev vetenskapsmän. Hans familj var judisk.

Fox tog en Bachelor of Arts-examen från University of California, Los Angeles i kemi . Han fortsatte med en doktorsexamen från California Institute of Technology 1940 och gjorde sitt postdoktorala arbete vid Linus Pauling Laboratory där han växte nära Linus Pauling .

Akademisk karriär

Från 1943 till 1955 var Fox professor vid Iowa State College . Fox blev chef för Iowa Agricultural Experimental Stations kemiavdelning från 1949 till 1955. 1955 flyttade Sidney W. Fox till Florida State University och innehade positionen som professor i kemi, direktör för Oceanographic Institute och chef för Institutet för Rymdbiovetenskap. 1964 flyttade Fox till University of Miami där han var professor och chef för Institute for Molecular Evolution i 25 år. Programmet stöddes av National Aeronautics and Space Administration ( NASA ). Fox undervisade också vid Southern Illinois University i Institutionen för växtbiologi som en framstående forskningsprofessor. Därifrån flyttade Fox till University of South Alabama där han 1993 fick titeln Distinguished Research Scientist vid avdelningen för marina vetenskaper.

Senare år

9 år före sin död genomgick Fox en femfaldig bypassoperation och låg i koma i 13 veckor. Han överlevde utan någon större funktionsnedsättning och fortsatte sin karriär. Fox fortsatte att arbeta som professor upp till åttiotalet. 1996, två år före sin död, valdes Fox till Fellow i International Society for the Study of the Origin of Life eller ISSOL. Sidney Walter Fox dog måndagen den 10 augusti 1998 i Mobile, Alabama.

Teorier

Produktionen av aminosyror från oorganiska molekyler

Sidney Fox baserade sina experiment på informationen som hittades i Miller-Urey-experimentet . Miller-Urey-experimentet utfördes av vetenskapsmannen Stanley Miller under ledning av Harold Urey i början av 1950-talet.

I Miller–Urey-experimentet kokades vatten i en kolv med gaserna väte, ammoniak och metan. Gaserna strömmade genom apparaten förbi två elektroder som producerade en elektrisk laddning som fungerade som blixten som skulle ha varit i atmosfären innan livet på jorden. När gaserna kondenserades efter att de kylts ner föll de tillbaka i kokkolven. Det Stanley Miller hittade i kolven när han observerade vattnet var syror och aminosyror. Aminosyror är de nödvändiga "byggsten"-molekylerna för proteiner. Stanley Miller och Harold Ureys experiment tyder på att liv bildades från närvaron av oorganiska molekyler, vatten och elektrisk laddning. Dessa förhållanden antas likna de för urjorden.

1964 utförde Fox och Kaoru Harada ett experiment som gav liknande resultat. I detta experiment flödade metan genom en koncentrerad lösning av ammoniumhydroxid och sedan in i ett varmt rör innehållande kiseldioxidsand vid cirka 1000 °C. Fox indikerade att kiselgel, vulkanisk lava och aluminiumoxid kunde användas i stället för kiseldioxidsand. Gasen absorberades sedan i kall, vattenhaltig ammoniak. Resultatet blev tolv proteinliknande aminosyror: asparaginsyra, glutaminsyra, glycin, alanin, valin, leucin, isoleucin, serin, treonin, prolin, tyrosin och fenylalanin.

Många andra liknande experiment utfördes av team av forskare som Heyns och Pavel, Oro och Kamat och Fox och Windsor som ledde till produktionen av aminosyror.

Skapandet av proteinoider

Ett av de första experimenten av Fox och Kaoru Harada som hade att göra med bildandet av proteinoider kallades termisk sampolymerisation av aminosyror till en produkt som liknar protein. Den spelades i februari 1958.

Experimentet började med L-glutaminsyra värmd i ett oljebad. DL-asparaginsyra och en aminosyrablandning sattes till L-glutaminsyran och upphettades under tre timmar i oljebadet under ett lager av CO2 . Lösningen kyldes och glasbehållaren den var i gnuggades med 20 ml vatten och fick stå över natten. Resultatet blev en kornig fällning. Nästa dag sattes 10 ml vatten och 10 ml etanol till fällningen och filtrerades. Det fasta ämnet som blev över från filtrering placerades i cellofandialysrör och lämnades i ett vattenbad i fyra dagar. När insidan av rören observerades och kromatogram togs visade det närvaron av polypeptidkedjor. Fox kallade dessa proteinliknande strukturer för " proteinoider ". Polypeptidkedjorna var sammansatta av glutaminsyra, asparaginsyra och aminosyror och procenttalen av var och en antydde att arrangemanget av beståndsdelarna var icke-slumpmässigt. Experimentet var tänkt att likna uttorkningen av aminosyror under liknande förhållanden som urjorden. Extremt höga temperaturer, runt 140-180 °C, krävs för att polymerisera aminosyror utan katalysator. Fox säger i sina publikationer att dessa temperaturer kunde ha uppnåtts i tre olika scenarier på urjorden; varma källor, torkade laguner och vulkanisk magma under tryck.

Experimentet bevisade inte att proteiner bildades på urjorden med i första hand värme, men Fox och Kaoru Harada trodde att det antydde att om proteinoider kunde syntetiseras med hjälp av bara värme och aminosyrorna som bildades från Miller-Urey-experimentet, så skulle mer forskning kunna leda till till ett svar på hur anabola reaktioner, enzymatiska proteiner och nukleinsyror först bildades och i sin tur hur de tidigaste livsformerna uppstod.

Fox noterade att det fanns olika sätt att sätta upp experimentet. Man skulle också kunna ersätta L-glutaminsyra med L-glutamin utan att förvärma den i ett oljebad och sedan tillsätta fosforsyra. Fosforsyran skulle fungera som en katalysator för bildandet av peptidbindningar.

Det finns några som är skeptiska till den här typen av experiment. Dessa människor tror att för att experimentet skulle vara rimligt skulle den prebiotiska jorden ha behövt höga koncentrationer av lysin, glutaminsyra och asparaginsyra eftersom de hade höga koncentrationer i Fox experiment. Vissa tror att det är osannolikt att urjorden hade en sådan fördelning av aminosyror tillgängliga på sin yta.

Sammansättningen av proteinoider till mikrosfärer

Fox hävdar att ursprunget till cellen är en mikrosfär eller protocell . Mikrosfärer tillverkas genom tillsats av vatten eller saltlösning till lämpliga proteinoider. För att förbereda mikrosfärer tillsatte Fox 10 mL kokande saltlösning till de heta proteinoiderna och rörde om försiktigt. Sedan kokade han lösningen i trettio sekunder, tog bort lösningen från dess kärl och hällde den i ett kallt kärl. När lösningen kylts, observerade han resultaten under ett mikroskop. Ett gram proteinpolymer ger upp till en miljard mikrosfärer med cirka tio miljarder molekyler proteinoid i varje sfär. Fox säger att monteringen av mikrosfärer tar cirka tjugo minuter och är mer omedelbar och ger bättre mikrosfärer om vattnet (eller saltlösningen) värms upp före blandning.

Mikrosfärer har flera egenskaper som liknar cellers. De producerade mikrosfärerna var mestadels enhetligt sfäriska och Fox trodde att formen och enhetligheten efterliknar den hos coccoid-bakterier. Han trodde också att enhetligheten innebar att det fanns ett sofistikerat system som höll mikrosfärerna i jämvikt. Mikrosfärerna kunde dela sig asexuellt via binär klyvning , kunde bilda förbindelser med andra mikrosfärer och utvecklade ett dubbelmembran motsvarande det hos en cell.

Publikationer

Sidney Fox skrev eller var med och skrev omkring 380 publicerade verk, varav nio är böcker.

  • Fox, Sidney W. (1965). Ursprunget till prebiologiska system och deras molekylära matriser. New York: Acad. Pr.
  • Fox, Sidney W., Klaus Dose; med ett förord ​​av A. Oparin (1977). Molekylär evolution och livets ursprung (Rev. ed. ed.). New York: M. Dekker.
  •   Ho, redigerad av Mae-Wan; Fox, Sidney W. (1988). Evolutionära processer och metaforer. Chichester: Wiley. s. 333. ISBN 0-471-91801-6 .
  • Fox, Sidney W. (1988). Livets uppkomst: Darwinistisk evolution från insidan. Grundläggande böcker.
  • Fox, Sidney W. (1957). Introduktion till proteinkemi. New York: Wiley.
  • Fox, Sidney W.; Duane L Rohlfing, Aleksandr Ivanovich Oparin (1972). Molekylär evolution: prebiologisk och biologisk. New York: Plenum Press.
  • Fox, Sidney W. (1984). Individualitet och determinism: kemiska och biologiska baser. New York: Plenum Press.

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Sidney_W._Fox&oldid=1141392673 "