سيمور بنزر

كان بنزر من أوائل العلماء الذين برزوا في مجال علم الوراثة السلوكية . ومع ظهور هذا المجال في ستينيات وسبعينيات القرن الماضي، وجد بنزر نفسه في خلاف علمي مع جيري هيرش ، أحد أبرز الباحثين في هذا المجال . فبينما كان هيرش يعتقد أن السلوكيات ظواهر معقدة لا يمكن اختزالها إلى مستوى الجينات المفردة، دافع بنزر عن فكرة أن سلوكيات الحيوانات ليست معقدة لدرجة يصعب توجيهها بواسطة جين واحد. وقد انعكس هذا الاختلاف في المنهجية بين تجارب الباحثين على ذبابة الفاكهة ( دروسوفيلا )، مما أثر بشكل كبير على مجال علم الوراثة السلوكية. فقد اعتمد هيرش على الانتقاء الاصطناعي للسلوكيات المرغوبة على مدى أجيال عديدة، بينما استخدم بنزر بشكل أساسي تقنيات الفحص الجيني الطفري المباشر لعزل الطفرات المسؤولة عن سلوك معين. ^{[ 14 ]} وقد ساهمت فلسفتا بنزر وهيرش المتنافستان في خلق توتر علمي ضروري لتسريع وتطوير علم الوراثة السلوكية، مما ساعده على اكتساب مكانة مرموقة كمجال دراسي مشروع في المجتمع العلمي.

استخدم بنزر علم الوراثة الأمامي لدراسة الأساس الجيني لسلوكيات متنوعة، مثل الانجذاب الضوئي ، والإيقاعات اليومية ، والتعلم، وذلك عن طريق إحداث طفرات في مجموعة من ذباب الفاكهة (دروسوفيلا) ثم فحص الأفراد بحثًا عن أنماط ظاهرية متغيرة ذات أهمية. ^{[ 10 ]} ولتحديد الطفرات بشكل أفضل، طور بنزر أجهزة جديدة، مثل جهاز التيار المعاكس، المصمم لفصل الذباب وفقًا لحجم واتجاه استجابته للانجذاب الضوئي. ^{[ 15 ]} حدد بنزر طفرات لمجموعة واسعة من الخصائص: الرؤية ( غير منجذبة للضوء ، انجذاب ضوئي سلبي ، وغياب العيون ^{[ 16 ]} )، والحركة ( بطيئة ، غير منسقة )، والحساسية للإجهاد ( مذعورة )، والوظيفة الجنسية ( غير قادرة على الإنجاب ، غير مثمرة )، ووظيفة الأعصاب والعضلات ( تدهور مستقبلات الضوء ، موت مفاجئ )، والتعلم والذاكرة ( غبية ، غبية ^{[ 17 ]} ). ^{[ 18 ]}

اكتشف بنزر وطالبه رون كونوبكا أولى الطفرات المرتبطة بالإيقاع اليومي. وتم تحديد ثلاثة أنواع متميزة من الطفرات: غير منتظمة الإيقاع، وقصيرة المدة، وطويلة المدة. شملت هذه الطفرات جميعها نفس الجين الوظيفي على الكروموسوم X، وأثرت على إيقاع فقس الذباب، بالإضافة إلى إيقاعات النشاط الحركي للذباب. ^{[ 19 ]} لمراقبة النشاط الحركي لذباب الفاكهة ، صمم بنزر وباحث ما بعد الدكتوراه، يوشيكي هوتا، نظامًا يستخدم الأشعة تحت الحمراء والخلايا الشمسية . ^{[ 19 ]} تم تحديد مواقع الطفرات الثلاث على الكروموسوم X، بمسافة صفر سنتيمورغان بينها، مما يشير إلى أن الأنماط الظاهرية للطفرات تتوافق مع أليلات نفس الجين، الذي أطلق عليه كونوبكا اسم " الفترة" . ^{[ 19 ]} كانت هذه الدراسة الأولى من بين العديد من الدراسات الرائدة حول الجينات المفردة التي تؤثر على السلوك، وهي دراسات تم تكرارها في نماذج حيوانية أخرى، وتشكل الآن أساس مجال البيولوجيا الجزيئية للسلوك المتنامي. في عام 1992، قام بنزر، بالتعاون مع مايكل روشباش، بتطوير هذا العمل من خلال إظهار أن بروتين PER، الذي يشفر له جين Period ، يتواجد بشكل أساسي في النواة. ^{[ 20 ]} كان العمل على طفرات جين Period بمثابة حافز في دراسة الإيقاعات اليومية، وساهم في دفع هذا المجال إلى الأمام.

في 2 أكتوبر 2017، مُنح الدكتور روشباش، إلى جانب الدكتورين مايكل دبليو يونغ وجيفري سي هول، جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب تقديراً لاستنساخهم لجينات الإيقاع اليومي، وتوضيح الآليات البيوكيميائية التي تنظم بها منتجات بروتين الإيقاع اليومي السلوك .

كان بنزر في طليعة الباحثين في مجال دراسة التنكس العصبي في ذباب الفاكهة، حيث قام بنمذجة الأمراض البشرية ومحاولة كبحها. كما ساهم في مجال بيولوجيا الشيخوخة، باحثًا عن طفرات ذات عمر مديد متغير، ومحاولًا فهم الآليات التي تمكن الكائن الحي من تجنب التدهور الوظيفي الحتمي والأمراض المصاحبة له. ^{[ 21 ]} في عام 1998، نشر بنزر وزميلاه يي-جيون لين ولوران سيرود نتائج دراسة طفرة في ذبابة الفاكهة (دروسوفيلا) تُطيل العمر ، والتي سُميت آنذاك "ميثوسيلا". كان الجين الطافر يُشفّر عضوًا غير معروف سابقًا من عائلة مستقبلات البروتين المقترن بالبروتين ج (GPCR) . ومن خلال اختبارها في ظل الإجهاد الحراري، يُعتقد أن هذه الطفرات تتمتع بقدرة متزايدة على الاستجابة للإجهاد، وبالتالي تعيش لفترة أطول. ^{[ 22 ]} كان أحد مشاريع بنزر البحثية الأخيرة حول تقييد النظام الغذائي وأبحاث طول العمر . نُشرت ورقة بحثية في مجلة "سيل" (Cell ) حول تأثير 4E-BP، وهو مثبط للترجمة، على طول العمر بعد تقييد النظام الغذائي. على الرغم من أن البحث قد أُجري قبل وفاته ، إلا أن الورقة البحثية نُشرت بعد ذلك وأُهديت إلى ذكراه. ^{[ 23 ]}