David B.Dusenbery - David B. Dusenbery

David B.Dusenbery je biofyzik s ústředním zájmem o to, jak informace ovlivňuje chování z organismy. V pozdějších letech také uvažoval o fyzických omezeních hydrodynamika ukládá na mikroorganismy a gamety.

Akademické pozice

Dostal svůj Bakalář umění ve fyzice od Reed College v roce 1964 a doktorát z biofyziky z University of Chicago v roce 1970. Dusenbery byl postdoktorátem na Kalifornský technologický institut 1970-1973. Byl na fakultě Gruzínský technologický institut od roku 1973 do roku 2002 v biologii, se společným jmenováním do fyziky do roku 1978.

Výzkum

Většina výzkumu Dusenbery se zabývá tím, jak informace řídí chování. Na Caltech a v prvních letech na Georgia Tech se Dusenbery zaměřil na experimentální studie hlístice Caenorhabditis elegans kvůli jeho malému nervovému systému a příznivé genetice.

Tyto experimentální studie inspirovaly vývoj několika inovativních technik:

  • Protiproudová separace pro izolaci mutantních jedinců změněných v jejich tendenci plavat směrem k chemické látce.[1]
  • Způsob aplikace řízené stimulace na jednotlivého nematoda a zaznamenávání jejích odpovědí.[2]
  • Metoda využívající počítačovou analýzu živého videa k současnému sledování mnoha jednotlivců a zaznamenávání změn v jejich pohybu.[3][4]
  • Metoda sledování videa byla dokonce použita jako detektor senzorických podnětů vycházejících z plynového chromatografu.[5]
  • Dusenbery měl několik studentů, kteří vyvinuli řadu technik využívajících hlístice pro levné testování vzorků (průmyslových nebo environmentálních) na několik druhů toxicity.[6][7][8]

Zpočátku se Dusenbery pokoušel pochopit tok informací v nervovém systému tohoto jednoduchého zvířete. Později se obrátil k toku informací mimo organismus a k tomu, jak fyzika omezuje chování organismů.[9] Nedávno také uvažoval o hydrodynamických omezeních u malých organismů, které mohou plavat pouze při nízkých rychlostech, kde je viskozita mnohem důležitější než setrvačnost (nízká Reynoldsova čísla ).[10]

Z fyzické analýzy předpověděl Dusenbery[11] že dlouhodobá víra, že bakterie jsou příliš malé na to, aby využívaly mechanismy prostorového snímání, aby mohly sledovat chemické přechody [12][13][14][15][16][17][18][19] bylo chybné a předpovídalo se, že bakteriím po prudkých gradientech chemikálií při vysokých koncentracích prospěje využití prostorového mechanismu. V roce 2003 byl objeven nový bakteriální druh, který plave do strany a reaguje na rozdíly v koncentraci kyslíku na obou koncích buňky, což jim umožňuje sledovat strmé gradienty kyslíku.[20]

Podobné úvahy byly aplikovány také na chování gamety, což vede k vysvětlení, proč spermie / vejce (vajíčko ) a tím i mužský /ženský existují rozdíly.[21][22][23]

Reference

  1. ^ Dusenbery, David B. (1973). Protiproudová separace: Nová metoda pro studium chování malých vodních organismů. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, Vol. 70, str. 1349-1352.
  2. ^ Dusenbery, D.B. (1980). Odpovědi hlístice C. elegans na řízenou chemickou stimulaci. Journal of Comparative Physiology, sv. 136, str. 327-331.
  3. ^ Dusenbery, D.B. (1985). Pomocí mikropočítače a videokamery můžete současně sledovat 25 zvířat. Computers in Biology & Medicine, sv. 15, s. 169-175.
  4. ^ Dusenbery, D.B. (1985). Pomocí mikropočítače a videokamery můžete současně sledovat 25 zvířat. Journal of Chemical Ecology, sv. 11, str. 1239-1247.
  5. ^ M.E. Mccallum a D.B. Dusenbery. (1992). Odpovědi hlístice C. elegans na řízenou chemickou stimulaci. Journal of Chemical Ecology, sv. 18, str. 585-592.
  6. ^ P.L. Williams & D.B. Dusenbery (1988). Pomocí hlístice C. elegans předpovědět akutní letalitu savců na kovové soli. Toxikologie a průmyslové zdraví, sv. 4, str. 469-478.
  7. ^ S.G.Donkin & D.B. Dusenbery (1993). Zkouška půdní toxicity s použitím hlístice Caenorhabditis elegans a efektivní způsob obnovy. Archives of Environment Contamination and Toxicology, Vol. 25, str. 145-151.
  8. ^ P.J.Middendorf & D.B. Dusenbery (1993). Kyselina fluoroctová je silným a specifickým inhibitorem reprodukce hlístice Caenorhabditis elegans. Journal of Nematology, sv. 25, str. 573-577.
  9. ^ Dusenbery, David B. (1992). Senzorická ekologie. W.H. Freeman., New York. ISBN  0-7167-2333-6.
  10. ^ Dusenbery, David B. (2009). Život v mikro měřítku. Harvard U. Press. ISBN  978-0-674-03116-6.
  11. ^ David B.Dusenbery (1998). Prostorové snímání gradientů stimulů může být lepší než časové snímání bakterií při volném plavání. Biophysical Journal, sv. str. 2272–2277.
  12. ^ Macnab, R. M. a D. E. Koshland, Jr. 1972. Mechanismus snímání gradientu v bakteriální chemotaxi. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 69: 2509 - 2512.
  13. ^ Adler, J. 1975. Chemotaxe v bakteriích. Annu. Biochem. 44: 341–356.
  14. ^ Macnab, R. M. 1978. Motilita a chemotaxe. V Escherichia coli a Salmonella typhimurium: Buněčná a molekulární biologie. F. C. Neid- hardt, redaktor. Dopoledne. Soc. Microbiol., Washington, D.C. 732–759.
  15. ^ Carlile, M. J. 1980. Polohovací mechanismy: role motility, taxislužby a tropismu v životě mikroorganismů. V současné mikrobiální ekologii. D. C. Ellwood, M. J. Latham, J. N. Hedger, J. M. Lynch a J. H. Slater, redaktoři. Academic Press, London. 55–74.
  16. ^ Jackson, G. A. 1987. Simulace chemosenzorických reakcí mořských mikroorganismů. Limnol. Oceanogr. 32: 1253–1266.
  17. ^ Jackson, G. A. 1989. Simulace bakteriální přitažlivosti a adheze k padajícím částicím ve vodním prostředí. Limnol. Oceanogr. 34: 514–530.
  18. ^ Ford, R. M. 1992. Matematické modelování a kvantitativní charakterizace bakteriální motility a chemotaxe. Při modelování metabolických a fyziologických aktivit mikroorganismů. Wiley, New York. 177–215.
  19. ^ Mitchell, J. G., L. Pearson, S. Dillon a K. Kantalis. 1995. Přirozená seskupení mořských bakterií vykazující vysokou rychlost pohybu a velká zrychlení. Appl. Environ. Microbiol. 61: 4436–4440.
  20. ^ Roland Thar a Michael Kühl (2003). Bakterie nejsou příliš malé pro prostorové snímání chemických gradientů: experimentální důkaz. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, sv. 100, str. 5748–5753.
  21. ^ Dusenbery, D.B. (2000). Výběr pro vysokou míru setkávání gamet vysvětluje úspěšnost typů páření u mužů a žen. J. Theoret. Biol. 202: 1–10.
  22. ^ Dusenbery, D.B. (2002). Ekologické modely vysvětlující úspěch charakteristické spermie a vajec (oogamie). J. Theoretical Biol. 219: 1-7.
  23. ^ Dusenbery, D.B. (2006). Výběr vysoké míry setkávání gamet vysvětluje vývoj anizogamie pomocí věrohodných předpokladů o vztahu velikosti a rychlosti plavání a doby trvání. J. Theoretical Biol. 241: 33-8.

Pozoruhodné publikace

Knihy

  • Dusenbery, David B. (1992). Senzorická ekologie: Jak organismy získávají a reagují na informace. W.H. Freeman, New York. ISBN  0-7167-2333-6.
  • Dusenbery, David B. (1996). „Život v malém měřítku: Chování mikrobů“. Vědecká americká knihovna. ISBN  0-7167-5060-0.
  • Dusenbery, David B. (2009). „Život v mikro měřítku: Neočekávaná fyzika malých rozměrů“. Harvard University Press. ISBN  978-0-674-03116-6.

Výzkumné práce

  • Dusenbery, D.B. (1996). Informace najdete tam, kde je najdete. Biol. Býk. 191: 124-128.
  • Dusenbery, D.B. (1997). Minimální velikostní limit pro užitečnou pohyb volně plaveckými mikroby. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94: 10949-10954.
  • Dusenbery, D.B. (1998). Fitness krajiny pro účinky tvaru na chemotaxi a další chování bakterií. J. Bacteriol. 180 (22): 5978-5983.
  • Dusenbery, D.B. (2000). Výběr vysoké míry setkávání gamet vysvětluje úspěšnost typů páření u mužů a žen. J. Theoret. Biol. 202: 1–10.
  • Dusenbery, D.B. (2002). Ekologické modely vysvětlující úspěch charakteristické spermie a vajec (oogamie). J. Theoretical Biol. 219: 1-7.
  • Dusenbery, D.B. (2006). Výběr vysoké míry setkávání gamet vysvětluje vývoj anizogamie pomocí věrohodných předpokladů o vztahu velikosti a rychlosti plavání a doby trvání. J. Theoretical Biol. 241: 33-8.

externí odkazy