Boris Rotman - Boris Rotman

Marcos Boris Rotman
Rotman27592652.jpg
Boris Rotman, 2011
narozený1924 (věk 95–96)
Buenos Aires, Argentina
Státní občanstvíUSA
Alma materUniversity of Illinois (PhD, 1952)
Universidad Tecnica Federico Santa Maria (M.S., 1948)
Známý jakoPrvní experiment s jednou molekulou v biologie
Manžel (y)Raquel Yudelevich S. (1933-1971; ovdovělý)
Rosario Guzman-Rotman (ženatý 1993)
DětiJessica R. Yates
OceněníCena guvernéra státu Rhode Island za vědecké výsledky (1990)
Vědecká kariéra
PoleBiochemie
Molekulární biologie
InstituceBrown University
Stanfordská lékařská škola
Syntex Institute for Molecular Biology, Stanford
Escuela de Medicina, Universidad de Chile
Karolinska Institute
Weizmann Institute of Science - Ústav chemické imunologie
TezeDědičná přeměna fenotypu v kvasinkách. (1952)
Doktorský poradceSalvador Luria a Sol Spiegelman
Ostatní akademičtí poradciJoshua Lederberg
VlivySalvador Luria

Marcos Boris Rotman (narozen 1924) je Američan imunolog –molekulární biolog a profesor emeritní z Lékařská věda na Alpert Medical School z Brown University.[1] On je široce uznávaný pro provádění první experimenty s jednou molekulou v biologii.[2][3][4][5][6]

Vzdělávání

Rotman navštěvoval základní a střední školu v Instituto Nacional Chile. V roce 1942 získal stipendium k účasti na Universidad Técnica Federico Santa Maria, odkud v roce 1948 promoval v oboru chemického inženýrství. V roce 1950 nastoupil do University of Illinois a v roce 1952 získal titul PhD biochemie /mikrobiologie.[7] Jeho mentory na University of Illinois byli Salvador E. Luria (laureát Nobelovy ceny 1969) a Sol Spiegelman (Cena Alberta Laskera za základní lékařský výzkum 1974). Po ukončení studia byl Rotman postdoktorským výzkumným pracovníkem ve skupině Joshua Lederberg (Laureát Nobelovy ceny 1958) při University of Wisconsin-Madison a později v laboratoři Bernard D. Davis na Harvardská lékařská škola.[8]

Výzkumná kariéra

V roce 1961 vyvinul Rotman systém schopný měřit enzymatickou aktivitu jednotlivých molekul beta-galaktosidázy a použil jej k provedení prvního experiment s jednou molekulou v biologii.[3][4][5][6][9]

Tyto rané experimenty zůstaly po dobu více než 30 let nejasné, ale nyní jsou považovány za průkopnické a velmi vlivné.[3][4][5][6] Recenze uvádí: „Tento článek je původem nejen z oblasti molekulární enzymologie, ale také z mnoha následných výzkumů s jednou molekulou.“[3] Význam experimenty s jednou molekulou pochází z jejich schopnosti poskytovat základní poznatky, které nelze dosáhnout konvenčními experimenty. Například (a) Obrat enzymu lze měřit přímo z počtu fluorescenčních molekul produktu produkovaných jednotlivými molekulami enzymu. (b) Studium tepelné inaktivace enzymu na úrovni jedné molekuly odhalilo nebývalé mechanismy. Jmenovitě zahřívání způsobuje distribuci enzymatické aktivity zcela nebo vůbec, tj. molekulární populace sestává buď z plně aktivních nebo zcela neaktivních molekul enzymu.[9] Tento experiment vylučuje alternativní věrohodný mechanismus předpokládající, že částečná inaktivace tepla produkuje molekuly enzymu s částečnou aktivitou; (c) Naproti tomu částečná inaktivace beta-galaktosidázy, která je výsledkem několikaletého skladování krystalického enzymu pod síranem amonným při nízké teplotě (3–6 ° C), způsobuje rovnoměrnou distribuci částečně inaktivovaných molekul enzymu,[10] (d) A bodová mutace v lacZ gen se mění beta-galaktosidáza aktivita produkující uniformní populace molekul beta-galaktosidázy s individuální částečnou aktivitou.[9]

Je pozoruhodné, že první experiment s jednou molekulou využíval dvě inovativní technologie, na základě kapiček mikrofluidika a fluorogenní substráty. První byla vyvinuta J. F. Collinsem pro měření obsahu penicilinázy u jedince Bacillus licheniformis.[11] Posledně uvedené, fluorogenní substráty jsou nefluorescenční sloučeniny, které po enzymatickém působení poskytují fluorescenční produkty. Fluorogenní substráty slouží ke zvýšení citlivosti enzymových testů a mnohé z nich jsou komerčně dostupné.

V roce 1966 objevili Rotman a Papermaster fluorochromasia, univerzální buněčný jev charakterizovaný okamžitým výskytem jasně zelené fluorescence uvnitř životaschopných buněk po vystavení určitým membránově propustným fluorogenním substrátům, jako je fluorescein diacetát, fluorescein dibutyrát a fluorescein dipropionát.[12] Tento jev se běžně používá k měření buněčné životaschopnosti mnoha různých druhů, včetně zvířat, embryí, rostlin a mikroorganismů.

V roce 1968 uvedli Rotman a Celada existenci podmnožiny protilátky s bezprecedentní schopností obnovit aktivitu mutovaných molekul defektní beta-galaktosidázy pomocí konformační změna.[13] Tato výjimečná schopnost některých protilátek byla následně předmětem mnoha studií.[14]

Ocenění

V roce 1990 obdržel Rotman stát Rhode Island Cena guvernéra za vědeckou dokonalost.[15]

Vybrané publikace

Reference

  1. ^ „Brown University“. Citováno 10. října 2018.
  2. ^ Lord, Samuel J .; Lee, Hsiao-lu D .; Moerner, W. E. (15. března 2010). „Single-Molecule Spectroscopy and Imaging of Biomolecules in Living Cells“. Analytická chemie. Americká chemická společnost (ACS). 82 (6): 2192–2203. doi:10.1021 / ac9024889. ISSN  0003-2700. PMC  2838489. PMID  20163145.
  3. ^ A b C d Rytíř, Alex E. (2011). „Single Enzyme Studies: a Historical Perspective“. Single Molecule Enzymology. Metody v molekulární biologii. 778. Totowa, NJ: Humana Press. s. 1–9. doi:10.1007/978-1-61779-261-8_1. ISBN  978-1-61779-260-1. ISSN  1064-3745. PMID  21809196.
  4. ^ A b C Engelkamp, ​​Hans; Hatzakis, Nikos S .; Hofkens, Johan; De Schryver, Frans C .; Nolte, Roeland J. M .; Rowan, Alan E. (2006). "Spí enzymy a fungují?". Chemická komunikace. Royal Society of Chemistry (RSC) (9): 935. doi:10.1039 / b516013h. ISSN  1359-7345. PMID  16491170.
  5. ^ A b C Bard, Allen J. (23. prosince 2008). „Směrem k elektrochemii molekul s jedním enzymem“. ACS Nano. Americká chemická společnost (ACS). 2 (12): 2437–2440. doi:10.1021 / nn800801z. ISSN  1936-0851.
  6. ^ A b C Walt, David R. (19. prosince 2012). „Optické metody pro detekci a analýzu jednotlivých molekul“. Analytická chemie. Americká chemická společnost (ACS). 85 (3): 1258–1263. doi:10.1021 / ac3027178. ISSN  0003-2700. PMC  3565068. PMID  23215010.
  7. ^ Mathys, J.M .; Smithsonian Archives; Alfred P. Sloan Foundation (1992). Průvodce po sbírkách videohistorického programu Smithsonian: sponzoruje Nadace Alfreda P. Sloana. Smithsonian Institution Archives. p. 8. Citováno 23. června 2019. Marcos Boris Rotman získal MS v chemickém inženýrství na univerzitě F. Santa Maria v Chile v roce 1948 a titul Ph.D. v mikrobiologii, organické chemii a biochemii z University of Illinois v roce 1952. Po dokončení ...
  8. ^ „Historie rozhovorů s třídičem buněk · SOVA“. SOVA. Citováno 22. června 2019.
  9. ^ A b C Rotman, B. (1. prosince 1961). "Měření aktivity jednotlivých molekul β-D-galaktosidázy". Sborník Národní akademie věd. 47 (12): 1981–1991. doi:10.1073 / pnas.47.12.1981. ISSN  0027-8424.
  10. ^ Laktózový operon. 1970. ISBN  978-0-317-11809-4.
  11. ^ Collins, J. F. (1962). "Odhad penicilinázy v jednotlivých bakteriálních buňkách". Biochem. J. 82: 28 P.
  12. ^ Pilet, P.E. (2012). Fyziologické vlastnosti rostlinných protoplastů. Proceedings in Life Sciences. Springer Berlin Heidelberg. p. 29. ISBN  978-3-642-70144-3. Citováno 22. června 2019. Další fluorochrom, fluorescein diacetát, poprvé uvedený v roce 1966 (Rotman a Papermaster 1966) k indukci fluorescence ve zvířecích buňkách, byl následně přizpůsoben rostlinným buňkám (Heslop-Harrison a Heslop-Harrison 1970, Widholm 1972) ...
  13. ^ Rotman, M. B .; Celada, F. (1. června 1968). „Protilátkou zprostředkovaná aktivace defektní beta-D-galaktosidázy extrahované z mutantu Escherichia coli“. Sborník Národní akademie věd. 60 (2): 660–667. doi:10.1073 / pnas.60.2.660. ISSN  0027-8424. PMC  225097. PMID  4882747.
  14. ^ Celada, F .; Schumaker, V.N .; Sercarz, E.E. (2012). Konformace bílkovin jako imunologický signál. Springer USA. p. 240. ISBN  978-1-4613-3778-2. Citováno 22. června 2019.
  15. ^ "Rotman, Boris". Výzkumníci @ Brown. 14. února 2019. Archivováno z původního dne 14. února 2019. Citováno 22. června 2019.