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Motoo Kimura

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Motoo Kimura 木村資生 (Kimura Motō?) (13 novembre 192413 novembre 1994) è stato un biologo giapponese.

È famoso soprattutto per la teoria neutrale dell'evoluzione[1], da lui resa nota nel 1968, ed è considerato uno dei più grandi genetisti evolutivi. Come uno dei massimi teorici della genetica di popolazione egli introdusse negli studi di genetica un uso innovativo delle equazioni di diffusione per calcolare la probabilità di fissazione di alleli benefici, dannosi o neutrali. La combinazione di popolazione teorica genetica con i dati relativi all'evoluzione molecolare ha segnato un importante punto di svolta nella biologia, poiché ha messo in evidenza la presenza massiccia della deriva genetica casuale come forza principale di cambiamento degli alleli, confermando ciò che era riconosciuto da tempo ma non dimostrato. Ovvero che il caso gioca un ruolo fondamentale nell'evoluzione genetica. Nel 1992 Kimura ha ricevuto la Medaglia Darwin per i suoi contributi all'arricchimento del concetto di evoluzione, con una sostanziale conferma di quanto già sostenuto da Jacques Monod e altri, e la fondamentale azione del caso nel determinare le novità nell'evoluzione, cioè le mutazioni genetiche.[2]

Kimura ha lavorato su un ampio spettro di problemi teorici relativi alla genetica di popolazione, molti dei quali in collaborazione con Takeo Maruyama. Ha introdotto i modelli di "allele infinito" e di "sito infinito" per lo studio della deriva genetica casuale ed entrambi saranno poi utilizzati ampiamente nel campo degli studi sull'evoluzione molecolare, contemporaneamente a quelli sul numero delle sequenze dei peptidi accanto alle ricerche sulle sequenze genetiche. Ha inoltre creato il "modello di scala" da applicare agli studi di elettroforesi su proteine omologhe che differiscono per unità intere di carica. Le prime notizie sul suo approccio sono state pubblicate nel 1960, nel suo Introduzione alla Genetica di popolazione. Ha poi fornito negli anni successivi un importante contribuito relativo alle polemiche di quegli anni sui problemi genetici più scottanti.

Il 1968 segna una svolta nella carriera di Kimura, essendo l'anno in cui rende pubblica la teoria neutrale dell'evoluzione molecolare, basata sul principio acquisito che, a livello molecolare, la stragrande maggioranza delle mutazioni genetiche è neutrale rispetto alla selezione naturale, rendendo la deriva genetica casuale un fattore primario nell'evoluzione nel campo della biologia molecolare. Naturalmente trova opposizione tra i tradizionali sostenitori dell'evoluzionismo ancora imperante in quegli anni. La teoria neutrale è stata però in seguito acquisita come inconfutabile, ricevendo il sostegno di molti biologi molecolari aperti alle nuove ricerche sulla stocasticità dell'evoluzione genetica.

Kimura trascorse il resto della sua vita proseguendo gli studi sul neutralismo con l'ausilio di nuove tecniche sperimentali e relativa maggior disponibilità di dati, con la creazione di modelli matematici e ulteriori estensioni della sua teoria. Nel 1973, la sua collega Tomoko Ohta ha sviluppato una versione più generale della teoria, la "teoria quasi neutrale dell'evoluzione molecolare", che potrebbe spiegare una più ampia gamma di mutazioni genetiche deleterie. Kimura ha prodotto una monografia sulla teoria neutrale, nel 1983, La teoria neutrale dell'evoluzione molecolare, e ha anche lavorato per promuovere la teoria attraverso scritti popolari, come La mia opinione sull'evoluzione, un libro che divenne un best-seller in Giappone. Per quanto non siano mancate ipotesi alternative al neutralismo esso è diventato parte basilare di molti moderni approcci all'evoluzione molecolare in termini di stocasticità. Nel 1992 Kimura ha ricevuto la Medaglia Darwin della Royal Society, e l'anno successivo è stato nominato membro onorario straniero della stessa.

Vita e opera[modifica | modifica wikitesto]

Kimura fin da piccolo si rivelò sempre molto interessato alla botanica, ma eccelleva anche nella matematica, che coniugherà con le sue ricerche in genetica di popolazione. Entrato nella selettiva scuola superiore e di alto livello di Nagoya, Kimura si concentra sullo studio morfologico dei vegetali e sulla citologia in generale, lavorando poi nel laboratorio di M. Kumazawa per approfondire lo studio della struttura cromosomica delle liliacee. Durante gli anni passati con Kumazawa egli scopre come collegare i suoi interessi per la botanica e la biometria alla matematica in funzione dell'evoluzionismo biologico.


Kimura entra all'Università Imperiale di Kyoto nel 1944 come ricercatore, ma, su consiglio del genetista di spicco Hitoshi Kihara, opera dapprima nel programma di ricerca in campo botanico perché ciò gli consente di evitare il servizio militare. Dopo la guerra entra poi nel laboratorio Kihara tornando alla citologia e interessandosi all'introduzione di cromosomi estranei nei vegetali e approfondendo ulteriormente la genetica delle popolazioni. Nel 1949, Kimura entra nell'Istituto Nazionale di Genetica di Mishima (Shizuoka) e nel 1953 pubblica le sue ricerche sulla genetica di popolazioni, con un modello “a gradini” che innova quello “a isole” proposto precedentemente da Sewall Wright. Dopo un incontro col genetista americano Duncan McDonald (facente parte della Atomic Bomb Casualty Commission), Kimura nell'estate del 1953 si trasferisce negli USA ed entra nella scuola di perfezionamento in biologia molecolare presso lo Iowa State College per lavorare con J. L. Lush.

Kimura trova presto troppo limitate le possibilità di ricerche innovative allo Iowa State College e passa all'Università del Wisconsin per lavorare su modelli stocastici con James F. Crow alla ricerca sull'azione del caso sulle mutazioni genetiche. Qui ha l'opportunità di partecipare ad una prestigiosa e avanzata comunità intellettuale di genetisti a lui affini, tra cui Newton Morton e, più significativamente, Sewall Wright. Le sue scoperte e realizzazioni teoriche alla Wisconsin University includono un modello generale di deriva genetica casuale, che interessa alleli multipli, selezione, migrazione e mutazioni, più alcuni lavori basati sul teorema fondamentale della selezione naturale di R.A. Fisher. Egli ha inoltre costruito, partendo dai lavori di Wright e utilizzando l'equazione di Fokker-Planck, un nuovo modello d'indagine statistica introducendo nel calcolo l'equazione retrospettiva di Kolmogorov alla genetica di popolazione, che permette di calcolare la probabilità di un gene di autodeterminarsi come ‘'fissazione'’ di un carattere genetico in una popolazione.

Torna in Giappone nel 1956 dove vivrà per il resto della sua vita, operando come direttore dell'Istituto Nazionale di Genetica.

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Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Motoo Kimura, The Neutral Theory of Molecular Evolution (monograph), Cambridge University Press, 1983, ISBN 0-521-23109-4.
  2. ^ Steen, T.Y., Always an eccentric?: a brief biography of Motoo Kimura, in Journal of Genetics, vol. 75, nº 1, 1996, pp. 19–26.
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