زندگینامه دانشمندان

زندگینامه فردریک مایشر

جوهانس فردریک مایشر، فیزیک دان و بیولوژیست سوئیسی در 13 اگوست 1844 در شهر بازل به دنیا آمد.او اسید نوکلئیک را کشف کرد و نشان داد که این ماده در هسته‌ی همه‌ی سلول‌ها وجود دارد.کارهای وی بعدها نقش بزرگی را در کشف ساختار سه بعدی DNA بازی کرد.
 

جوهانس فردریک مایشر، فیزیک دان و بیولوژیست سوئیسی در 13 اگوست 1844 در شهر بازل به دنیا آمد.او اسید نوکلئیک را کشف کرد و نشان داد که این ماده در هسته‌ی همه‌ی سلول‌ها وجود دارد.کارهای وی بعدها نقش بزرگی را در کشف ساختار سه بعدی DNA بازی کرد.

وی در یک خانواده علم پرور رشد یافت بطوریکه پدر و عمویش کرسی کالبد شناسی دانشگاه بازل را در اختیار داشتند. او پسر خجالتی، اما با هوشی بود و به علت حمله شدید تیفوس دچار اختلال جزئی در شنوایی خود بود. با این حال او علاقه خود را به موسیقی و کارهای پدر حفظ کرد.

فردریک مایشر به سفارش پدرش وارد دانشکده‌ی پزشکی شد، اما به علت دشواری در شنیدن، نمی‌توانست با بیماران به خوبی ارتباط برقرار کند. از این رو تصمیم گرفت، وارد عرصه‌ی پژوهش‌های پزشکی شود. وی در سال 1868 پژوهش‌های خود را زیر نظر فلیکس هوپ سیلر در دانشکده‌ی علوم طبیعی دانشگاه توبینگن آلمان آغاز کرد. در آن آزمایشگاه، هنگامی که هنوز بسیاری از دانشمندان در مفهوم «سلول» شک داشتند، برخی از مولکول ‌‌‌های سازنده‌ی سلول ‌ها استخراج شده بودند و پژوهش در زمینه‌ی شیمی بافت ‌ها ادامه داشت.

بررسی شیمیایی سلول‌های سفید خون، به عنوان موضوع پژوهش‌های مایشر برگزیده شد. استخراج این سلول ‌ها از گره ‌های لنفاوی بسیار دشوار بود، اما در زخم ‌های چرک مقدار زیادی از آن‌ها یافت می‌شود. از این رو، مایشر باندهای آلوده را از بیمارستان محلی جمع‌آوری و با کمک محلولی از نمک، گلبول‌های سفید را از آن‌ها جدا می کرد. مایشر در جریان یکی از آزمایش‌هایش، گلبول‌های سفید را تحت تأثیر عصاره‌ی معده‌ی خوک قرار داد. در آن زمان، دانشمندان می‌دانستند این عصاره ، آنزیمی دارد که باعث هضم پروتئین‌ها می‌شود. امروزه آن‌ آنزیم را با نام پپسین می‌شناسیم. وی چگونگی اثر عصاره را بر این سلول‌ها، به دقت زیر میکروسکوپ پی‌ گیری کرد. وقتی عصاره‌ی معده ، پروتئین‌های سفید خون را تخریب کرد، او مشاهده کرد که ساختار این سلول‌‌ها از هم پاشید، اما هسته‌ی آن‌ها تا حدود زیادی سالم باقی ماند. به این ترتیب، او هسته‌ی سلول‌ها را از سیتوپلاسم جدا کرد.

در گام بعدی، هسته‌ها را تحت تأثیر هیدروکسید سدیم قرار داد. افزودن این محلول قلیایی به ظرف حاوی هسته‌ها، باعث تشکیل رسوب سفید رنگی شد که تجزیه‌ی شیمیایی آن نشان داد، کربن، هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن و درصد زیادی فسفر، عنصر های سازنده‌ی آن هستند. پایداری در برابر عمل پپسین، چگونگی واکنش آن به حلال‌های متفاوت و درصد فسفر بالا باعث شد که مایشر پیشنهاد کند، ماده غیر پروتئینی جدیدی را کشف کرده است. وی این ماده را نوکلئین به معنای «در هسته» نامید.

مایشر آزمایش‌های مشابهی را روی اسپرم ماهی آزاد انجام داد. به طور کلی، هسته در همه‌ی اسپرم‌ها حجم زیادی از سلول‌ را به خود اختصاص می‌دهد. در اسپرم ماهی آزاد نیز بیش از 90 درصد حجم سلول، از هسته است. تلاش شبانه ‌روزی این پژوهشگر پرکار به استخراج نوکلئین از اسپرم ماهی آزاد و اسپرم گونه‌های دیگر منجر شد. بررسی شیمیایی نوکلئین استخراج شده از آن منابع، نتیجه‌ی پیشین را تأئید کرد. مایشر به ‌راستی ماده‌ی جدیدی کشف کرده بود که به نظر می‌رسید، در هسته‌ی همه‌ی سلول‌ها وجود دارد. آیا این ماده نمی‌توانست ماده‌ی ژنتیک باشد؟

اگر نوکلئین ماده‌ی ژنتیک باشد، باید مقدار آن در همه‌ی سلول‌های پیکری یکسان و در سلول‌های جنسی نصف سلول‌های پیکری باشد. مایشر برای بررسی این فرضیه چند سال تلاش کرد و توانست مقدار نوکلئین را در هسته‌ی سلول‌های پیکری و جنسی تعیین کرد. اما یک روی‌داد ناشی از بدشانسی باعث شد، او به اشتباه نوعی پروتئین را به عنوان ماده‌ی ژنتیک معرفی کند.

مایشر درصد فسفر بالا را معیار شناسایی نوکلئین قرار داده بود. در سیتوپلاسم سلول تخمک، پروتئینی به نام فسویتین وجود دارد که بر خلاف دیگر پروتئین‌ها، مقدار زیادی فسفر دارد. این پروتئین که در آن زمان کشف نشده بود، باعث شد مایشر مقدار نوکلئین موجود در تخمک را به درستی محاسبه نکند. از این رو، نتیجه گرفته که مقدار نوکلئین سلول تخمک و سلول اسپرم با هم برابر نیستند و بنابراین چنین مولکولی نمی‌تواند نقش ماده‌ی ژنتیک را بازی کند.

مایشر پس از سال‌ها تلاش، سرانجام در سال 1895 در 51 سالگی بر اثر بیماری سل جان باخت. دو عامل را دلیل ابتلای او به این بیماری می‌دانند: تماس با چرک باندهای بیماران و فعالیت شبانه ‌روزی در اتاق سردی که برای استخراج نوکلئین لازم بود. در هر صورت، وی جان خویش را بر سر شناخت نوکلئین گذاشت.

بعد از مایشر یک آزمایشگاه در موسسه ماکس پلانک در توبینگن و یک موسسه تحقیقاتی در بازل به نام او نام گذاری شد.