Джеймс А. Лейк (родился 10 августа 1941 года) — американский эволюционный биолог и заслуженный профессор молекулярной, клеточной и биологии развития и генетики человека в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе . Лейк наиболее известен благодаря Новой филогении животных и первой трехмерной структуре рибосомы . Он также внес значительный вклад в понимание эволюции генома во всех царствах жизни, включая открытие информационных и операционных генов, разъяснение гипотезы сложности для переноса генов, укоренение древа жизни и понимание раннего перехода от прокариотической к эукариотической жизни.
Джим Лейк окончил Университет Колорадо, Боулдер , получив степень бакалавра по физике в 1963 году. В 1967 году он получил степень доктора философии по физике в Университете Висконсина, Мэдисон, за структуру тРНК. После постдокторантуры по молекулярной биологии в Массачусетском технологическом институте и Гарвардской медицинской школе , должности доцента клеточной биологии на кафедре Джорджа Палада в Университете Рокфеллера (1970–73) и должности доцента клеточной биологии в Медицинской школе Нью-Йоркского университета (1973–76), он стал профессором молекулярной биологии в биологии в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе в 1976 году и в настоящее время является заслуженным профессором молекулярной, клеточной и биологии развития и генетики человека. [1]
Исследования Лейка сосредоточены в четырех областях: прокариотические предки эукариот , [2] доказательства ранних прокариотических эндосимбиозов , [3] геномный анализ и укоренение биологического древа жизни . [4]
В 2011 году Лейку была вручена медаль Дарвина-Уоллеса Лондонским Линнеевским обществом за разъяснение новой филогении животных . [5] Медаль присуждается лицам, добившимся значительных успехов в эволюционной биологии . Лейк внес ряд весьма значительных вкладов в понимание различных аспектов эволюции генома во всех царствах жизни. К ним относятся открытие информационных и операционных генов, [6] разработка гипотезы сложности для горизонтального/латерального переноса генов , [7] и укоренение древа жизни, [8] темы, по которым он опубликовал более 160 статей.
В середине 1980-х годов стало ясно, что последовательности рибосомной РНК могут быть использованы для определения взаимоотношений метазоа. Интерпретация деревьев была осложнена проблемой притяжения длинных ветвей (LBA). Разрабатывая новые алгоритмы, которые были менее чувствительны к этим артефактам LBA, Лейк смог показать, что линия Annelida-Mollusca является сестринской группой подгруппы членистоногих. [9] Это открытие противоречило гипотезе Articulata, которая объединяла членистоногих с кольчатыми червями, и была почти повсеместно одобрена в то время. [10]
С появлением ПЦР и облегчением секвенирования рДНК в 1990-х годах Лейк сосредоточился на билатеральных животных и признал, что существуют вопросы по размещению лофофоратных животных, таких как мшанки , форониды и брахиоподы . Лейк предоставил четкие доказательства на основе ДНК, указывающие на то, что лофофораты не были вторичноротыми , как широко считалось. На самом деле, они были наиболее тесно связаны с кладой моллюсков и кольчатых червей . Результатом этого исследования стало создание нового суперфилума, Lophotrochozoa , включающего моллюсков, кольчатых червей, лофофоратов и других животных. [11] Лейк признал, что притяжение длинных ветвей было серьезной проблемой для в основном быстро эволюционирующих нематод и смог предоставить последовательности рДНК из ряда медленно эволюционирующих нематод, чтобы обойти эту трудность. Этот отбор проб показал, что линяющие животные образуют кладу, называемую Ecdysozoa , второй надтип протостомий, родственный Lophotrochozoa. [12]
Лейк также исследовал концепции, касающиеся глубокого филогенетического происхождения эукариотической клетки . [13] В гипотезе эоцитов Лейк и его коллеги предположили, что эукариоты (животные, грибы, растения и простейшие) произошли от особой группы термофильных прокариот, архебактерий « эоцитов ». [14] [15] [16] [17]