كارل ريتشارد ووز Carl Richard Woese ( //; 15 يوليو1928 – 30 ديسمبر 2012)، هوعالم أحياء دقيقة وفيزيائي حيوي أمريكي. اشتهر ووز بتعريفه العتائق (نطاق أومملكة حيوية جديدة) عام 1977 عن طريق تصنيف فهم الوراثة العرقي 16S ribosomal RNA، تقنية ووز الرائدة والتي مثلت ثورة في تخصص فهم الأحياء الدقيقة. كما كان منشئ فرضية عالم الرنا عام 1967، على الرغم من أنها لم تكن تحمل هذا الاسم. تقلد ووز كرسي ستانلي اوإكنبري وكان أستاذ فهم الأحياء الدقيقة في جامعة إلينوي في إربانا-شامپين.

قابل كارل ووز أعقَدَ أسئلة فهم الأحياء بعقل متوقد الإبداع، ومحنّك بالصرامة. ومن خلال إظهاره - بمفرده تقريبًا - حتى الكائنات الحية تنقسم إلى ثلاثة عوالم: الجراثيم، وحقيقيات النوى، ومجموعة ـ غير معروفة من قبل ـ دعى بدائيات الجراثيم «العتائق أوأركايا» العتيقة، غيَّرَ مفهومنا لكيفية ارتباط الكائنات الحية ببعضها البعض، وكيفية تطورها.

حياته

وُلد ووز في سيراكيوز، نيويورك عام 1928. وأتمّ تعليمه الجامعي في الفيزياء والرياضيات في كلية أمهرست في ولاية مساشوستس. وفي عام 1953، حصل على درجة الدكتوراة في الفيزياء الحيوية من جامعة يل في نيوهيڤن، كنتيكت.

بعد شغله وظيفة باحث في مختبر أبحاث جنرال إلكتريك في سكنكتدي، نيويورك، بدأ ووز في التفكير في تَطَوّر الشفرة الوراثية. وفي عام 1964، عرضَ عليه عالِم الأحياء الجزيئية سول سپيگلمان وظيفةً في قسم الأحياء الدقيقة في جامعة إلينوي في إربانا-شامپين، حيث أمضى جميع مسيرته الأكاديمية بها.

العمل والاكتشافات

في إلينوي، فحص ووز تسلسل مكونات نيوكليوتيدات الحمض النووي الريبوزي 5S (أحد مكونات الريبوسوم، الذي يعمل في بناء البروتينات)، المستخلص من كائنات حية مختلفة. وسرعان ما استوعب حتى الحمض النووي الريبوزي هومقياس زمني مثالي لقياس المسافات التطورية بين الكائنات الحية. إنه ذومعدل طفرات بطيء، ويؤدي وظيفة مماثلة في جميع الكائنات الحية. ولمّا كان الحمض النووي الريبوزي يتفاعل على وجه التحديد مع عديد من البروتينات، فمن غير المرجح حتى تقفز الجينات التي ترمزِّ إليه بين الأفراد من مختلف الأنواع.

هكذا اكتشف ووز نافذة تطل على علاقات القرابة بين الكائنات الدقيقة. وحتى هذه النقطة، كان المجال راكدًا لدرجة تثير اليأس، ويقوم على تحديد هوية الكائنات الدقيقة بالاعتماد على الخصائص النوعية، مثل الاختلافات في الشكل. وفي أوائل السبعينات من القرن العشرين، استوعب ووز حتى تسلسل الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي 5S يحتوي على عدد أقل بقليل جدًّا من النيوكليوتيدات (120 نيوكليوتيد) من حتى يسمح باستخدامه كوسيلة لتصنيف الآلاف من الكائنات الحية. وهذا ما دفعه نحوالقيام بالمهمة الشاقة المتمثلة في تحليل الحمض النووي الريبوزي ريبوسومي 16S، الذي يحتوي على أكثر من 1500 نيوكليوتيد.

وشرع ووز في سلسلة أجزاء من الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي 16S من جميع الكائنات الدقيقة التي تقع تحت يديه، وذلك باستخدام تقنية بصمة الحمض النووي الريبوزي، وهومنهج طوّره البريطاني الكيميائي الحيوي فريد سانجر. تقوم التقنية على فصل أجزاء من الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي ضمن مجال كهربائي، وذلك تبعًا لمكونات النيوكليوتيدات. وقد أثمر مجهود ووز أيّما إثمار.. ذلك الجهد الذي انطوى على تحليل أكثر من 100 نوع من الكائنات الحية، وامتد لسنوات عديدة.

وفي أحد الأيام، أسفر تحليل الحمض النووي الريبوزي S16 من كائن حي من الكائنات المنتجة لغاز الميثان عن نتيجة مذهلة، إذ تم تغيير النمط المألوف لنحو100 مسقط، أوما يقارب ذلك العدد - جميع مسقط يحتوي على بتر صغيرة من الحمض النووي الريبوزي - بطريقة غير معتادة، إذ لم يُعثر على عديد من المواقع الموجودة في جميع عينات الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي البكتيري S16. وظهرت مواقع جديدة، تتوافق مع تسلسل الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي، لم يسبق العثور على مثيلها من قبل. هكذا عثر ووز على علامة لعَالَم مختلف من عوالم الحياة.

كذلك ابتكر الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي لبعض الكائنات الدقيقة الأخرى هذا النمط الغريب أيضًا، بما في ذلك الكائنات التي تقطن البيئات المتطرفة، التي يعيش بعضها عند درجات حرارة تصل إلى 100 درجة مئوية، وتفرز حمض الكبريتيك. وفي عام 1977، نشر ووز وطالب ما بعد الدكتوراة جورج فوكس - الذي كان يشرف عليه- اكتشافهما للبكتيريا «العتائق»، وذلك في دورية وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم Proceedings of the National Academy of Sciences، وأشارا إلى حتى هذه الكائنات هي كائنات بعيدة الصلة بالبكتيريا، كبعدها تطوريًّا عن حقيقيات النوى.

وبالإضافة إلى تغيير مفهومنا للعلاقات بين الكائنات الحية، كان لتحليل ووز أثر كبير على بيولوجيا الريبوسوم، إذ استوعب ووز أنه يمكن للمرء استخدام تسلسل الحمض النووي الريبوسومي لتحديد كيفية طيّ الهيكل الحلزوني - أوالهيكل الثانوي - لجزيئات الحمض النووي الريبوسومي. واستخدمتُ أنا وكارل ووز هذه المقاربة لتحديد الهياكل الثانوية لكل من الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي S16، وS23. وحدَّدت هذه المقارنات نيوكليوتيدات الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي المُحافَظ عليها عبر جميع صور الحياة - ومن ثم فهي النيوكليوتيدات الضرورية لقيامه بوظيفته - في الوقت الذي افترض فيه الكثيرون حتى الحمض النووي الريبوزي لا يعدوكونه مجرد سنطقة هيكلية للبروتينات الريبوسومية.

كما ولّدت أبحاث ووز أيضًا فرعًا جديدًا من بيولوجيا الأحياء الدقيقة: استخدام تحليل التسلسل لدراسة المجاميع الميكروبية الطبيعية.. فبالجمع بين تقنية تحليل التسلسل وتقنية تفاعل البولميريز المتسلسل - الذي يضخِّم أعداد أجزاء الحمض النووي، وصولًا إلى الآلاف أوالملايين من النسخ - أصبح بالإمكان تحديد الميكروبات في عينات مأخوذة من أي مصدر، بما في ذلك المحيطات وجسم الإنسان.

في البداية، استُقْبل اكتشاف ووز لبكتيريا «أركايا» بالشك، بل والعداء. ونتج عن هذا ـ مضافةً إليه نظرة ووز لنفسه على أنه الدخيل المتمرد ـ لجوء ووز إلى أسلوب كتابة جدلية في كثير من الأحيان؛ فتصدّى لخصوم منيعين مثل الميكروبيولوجي روجر ستينيار، وعالِم التصنيف إرنست ماير، بل وحتى تشارلز داروين، إلا حتى ووز تلقّى في نهاية المطاف الاعتراف الذي يستحقه، بما في ذلك «جائزة كرافورد للعلوم البيولوجية» من أكاديمية العلوم السويدية الملكية في عام 2003.

صرّح لي كارل يومًا ما بأن مفتاح نجاحه هو«مبدأ عدم الكفاءة الديناميكية». وكان زوّار مختبر كارل يعجبون بالتأكيد من عدم مبالاته بجبل البريد المتراكم، دون حتى يفتحه. وقلقت زوجته جابرييلا، لدرجة أنها أقنعته بالسماح لها بفتح المظاريف. وقد وجدت من بينها رسالةً بختم بريد هولندي أُرسلت منذ أشهر. أبلغت الرسالة كارل بأنه قد مُنح «وسام ليؤڤن‌هوك» من قِبَل الأكاديمية الملكية الهولندية للفنون والعلوم، وهوشرف يُمنح مرةً واحدة فقط جميع عقد من الزمن، يتشاطره مع لوي پاستير.

تكريمات والذكرى الفهمية

منشورات مختارة

خط

• Woese, Carl (1967). The Genetic Code: the Molecular basis for Genetic Expression. New York: Harper & Row. OCLC 293697.

منطقات مختارة

• Woese, Carl R. (1977). "Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: the primary kingdoms". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 74 (11): 5088–5090. Bibcode:1977PNAS...74.5088W. doi:10.1073/pnas.74.11.5088. ISSN 0027-8424. PMC 432104. PMID 270744. Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)
• Woese, Carl R. (1987-06-01). "Bacterial evolution". Microbiological Reviews. 51 (2): 221–271. PMC 373105. PMID 2439888.
• Woese, Carl R. (1990). "Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 87 (12): 4576–4579. Bibcode:1990PNAS...87.4576W. doi:10.1073/pnas.87.12.4576. ISSN 0027-8424. PMC 54159. PMID 2112744. Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)
• Woese, Carl R. (2004-06-01). "A New Biology for a New Century". Microbiology and Molecular Biology Reviews. 68 (2): 173–186. doi:10.1128/MMBR.68.2.173-186.2004. ISSN 1098-5557. PMC 419918. PMID 15187180.
• Woese, Carl R. (2005). "Evolving biological organization". In Jan Sapp (ed.) (eds.). Microbial Phylogeny and Evolution:Concepts and Controversies: Concepts and Controversies. Oxford University Press. pp. 99–117. Retrieved 2013-01-04.CS1 maint: uses editors parameter (link)
• Woese, Carl R. (2006). "How We Do, Don't and Should Look at Bacteria and Bacteriology". The Prokaryotes. pp. 3–23. doi:10.1007/0-387-30741-9_1. ISBN .
• Woese, Carl R. (2009). "How the Microbial World Saved Evolution from the Scylla of Molecular Biology and the Charybdis of the Modern Synthesis". Microbiology and Molecular Biology Reviews. 73 (1): 14–21. doi:10.1128/MMBR.00002-09. PMC 2650883. PMID 19258530. Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)

انظر أيضاً

• العتائق
• الشعبة الجرثومية، الأنساب الرئيسية للجراثيم
• جورج إ. فوكس
• كارل ستتر
• نورمان ر. پيس
• فهم الوراثة العرقي
• شجرة الحياة (فهم الأحياء)

المصادر

وصلات خارجية

• نطقب:PubMedAuthorSearch
• Carl Woese papers at the University of Illinois, Champaign
• The Institute for Genomic Biology
• Excerpts from a documentary on Woese's Tree of Life
• Woese, Carl R. (2005). "Q & A". Current Biology. 15 (4): R111–2. doi:10.1016/j.cub.2005.02.003. PMID 15723774.