Motoo Kimura

Motoo Kimura ()Геленни нанной, Kimura Motō) (13 de noviembre de 1924 – 13 de noviembre de 1994) fue un biólogo japonés más conocido por introducir la teoría neutral de la evolución molecular en 1968. Se convirtió en uno de los genetistas teóricos más influyentes de la población. Se le recuerda en genética por su innovador uso de ecuaciones de difusión para calcular la probabilidad de fijación de alelos beneficiosos, perversos o neutrales. Combinando la genética de la población teórica con datos de evolución molecular, también desarrolló la teoría neutral de la evolución molecular en la que la deriva genética es la principal fuerza que cambia las frecuencias de alelo. James F. Crow, un reconocido genetista poblacional, consideró a Kimura uno de los dos mejores genetistas evolutivos, junto con Gustave Malécot, después del gran trío de la síntesis moderna, Ronald Fisher, J. B. S. Haldane y Sewall Wright.

Vida y trabajo

Kimura nació el 13 de noviembre de 1924, en Okazaki, Prefectura de Aichi. A partir de una edad temprana estaba muy interesado en la botánica, aunque también exceleró en las matemáticas (enseñando la geometría y otras matemáticas durante una larga convalecencia debido a la intoxicación alimentaria). Después de entrar en una escuela secundaria selectiva en Nagoya, Kimura se centró en la morfología vegetal y la citología; trabajó en el laboratorio de M. Kumazawa estudiando la estructura cromosómica de los lirios. Con Kumazawa, también descubrió cómo conectar sus intereses en botánica y matemáticas: biometría.

Debido a la Segunda Guerra Mundial, Kimura abandonó la secundaria temprano para entrar en la Universidad Imperial de Kyoto en 1944. Por consejo del prominente genetista Hitoshi Kihara, Kimura entró en el programa de botánica en lugar de la citología porque el primero, en la Facultad de Ciencias en lugar de la Agricultura, le permitió evitar el deber militar. Se unió al laboratorio de Kihara después de la guerra, donde estudió la introducción de cromosomas extranjeros en plantas y aprendió las bases de la genética poblacional.

En 1949, Kimura se unió al Instituto Nacional de Genética de Mishima, Shizuoka. En 1953 publicó su primer documento de genética poblacional (que eventualmente sería muy influyente), describiendo un modelo de "piedra de apoyo" para la estructura poblacional que podría tratar patrones más complejos de migración que el anterior "modelo de tierra" de Sewall Wright. Después de reunirse con Duncan McDonald (parte de la Comisión de Casualidad de Bombas Atómicas), Kimura decidió entrar en la escuela de posgrado en Iowa State College en el verano de 1953 para estudiar con J. L. Lush.

Kimura pronto encontró que Iowa State College era demasiado restrictivo; se trasladó a la Universidad de Wisconsin para trabajar en modelos estocásticos con James F. Crow y para unirse a una fuerte comunidad intelectual de genetistas similares, incluyendo Newton Morton y más significativamente, Sewall Wright. Cerca del final de su estudio de postgrado, Kimura dio un papel en el Simposio Cold Spring Harbor de 1955; aunque pocos pudieron entenderlo (ambos debido a la complejidad matemática y la pronunciación inglesa de Kimura) recibió un fuerte elogio de Wright y más tarde J.B.S. Haldane.

Sus logros en Wisconsin incluyeron un modelo general de deriva genética, que podría albergar varios alelos, selección, migración y mutaciones, así como algunos trabajos basados en el teorema fundamental de la selección natural de R.A. Fisher. También construyó sobre el trabajo de Wright con la ecuación Fokker-Planck introduciendo la ecuación atrasada de Kolmogorov a la genética poblacional, permitiendo el cálculo de la probabilidad de que un alelo se fije en una población. Recibió su doctorado en 1956, antes de regresar a Japón (donde permanecería por el resto de su vida, en el Instituto Nacional de Genética).

Kimura trabajó en un amplio espectro de problemas de genética de la población teórica, muchos de ellos en colaboración con Takeo Maruyama. Introdujo los "alelos infinitos", "sitios infinitos", y modelos "pasados" de mutación, todos los cuales serían utilizados ampliamente a medida que el campo de la evolución molecular crecía junto con el número de péptidos disponibles y secuencias genéticas. El modelo de mutación gradual es un "modelo de escalera" que se puede aplicar a estudios de electroforesis donde las proteínas homologosas difieren por unidades enteras de carga. Una declaración temprana de su enfoque se publicó en 1960, en su An Introduction to Population Genetics. También contribuyó con un importante artículo de revisión sobre la controversia actual sobre la carga genética en 1961.

1968 marcó un punto de inflexión en la carrera de Kimura. En ese año introdujo la teoría neutral de la evolución molecular, la idea de que, a nivel molecular, la gran mayoría del cambio genético es neutral con respecto a la selección natural, haciendo de la deriva genética un factor primario en la evolución. El campo de la biología molecular se estaba expandiendo rápidamente, y había creciente tensión entre defensores del campo reduccionista y científicos en la biología orgánica, el dominio tradicional de la evolución. La teoría neutral fue inmediatamente controvertida, recibiendo apoyo de muchos biólogos moleculares y atrayendo oposición de muchos biólogos evolutivos.

Kimura pasó el resto de su vida desarrollando y defendiendo la teoría neutral. Como lo dijo James Crow, "mucho de los primeros trabajos de Kimura resultó ser pre-adaptado para su uso en el estudio cuantitativo de la evolución neutral". A medida que se disponía de nuevas técnicas experimentales y conocimientos genéticos, Kimura amplió el alcance de la teoría neutral y creó métodos matemáticos para probarlo contra la evidencia disponible. Kimura produjo una monografía sobre la teoría neutral en 1983, The Neutral Theory of Molecular Evolution, y también trabajó para promover la teoría a través de escritos populares tales como Mis opiniones sobre la evolución, un libro que se convirtió en un best-seller en Japón.

Aunque difícil de probar contra hipótesis centradas en la selección alternativa, la teoría neutral se ha convertido en parte de enfoques modernos de la evolución molecular.

En 1992, Kimura recibió la Medalla de Darwin de la Royal Society, y al año siguiente fue nombrado miembro extranjero de la Royal Society.

Kimura sufrió el debilitamiento progresivo causado por la esclerosis lateral amiotrófica más adelante en la vida. En una caída accidental en su casa en Shizuoka, Japón, Kimura golpeó su cabeza y murió el 13 de noviembre de 1994, de una hemorragia cerebral. Estaba casado con Hiroko Kimura. Tenían un hijo, un hijo, Akio y una nieta, Hanako.

Honorarios

• 1959 – Premio Sociedad Genética de Japón
• 1965 – Premio Weldon Memorial, Oxford
• 1968 – Japón Premio Academia
• 1973 – Extranjero de la Academia Nacional de Ciencias de los EE.UU.
• 1976 – Persona del Mérito Cultural
• 1976 - Orden de Cultura
• 1982 – Miembro de la Academia de Japón
• 1986 – Chevalier de l'Ordre Nationale de Merite
• 1986 - Premio Asahi
• 1987 - Premio John J. Carty de la Academia Nacional de Ciencias en biología evolutiva
• 1988 – Premio Internacional de Biología
• 1992 – Darwin Medal
• 1993 – Extranjero de la Sociedad Real