Ruth Clayton - Ruth Clayton - Wikipedia

Tento článek je o britském akademikovi. Pro postavu z filmu Doctor Who viz Uprchlý doktore.
Ruth Clayton
Ruth Claytonová portrét.jpg
narozený
Ruth Moira Freedmanová

(1925-06-10)10. června 1925
Londýn, Anglie
Zemřel11. ledna 2003(2003-01-11) (ve věku 77)
Edinburgh, Skotsko
Národnostbritský
obsazeníVysokoškolský pedagog a vědecký pracovník (čtenář)
Akademické pozadí
Alma materUniversity of Oxford (MA, zoologie)
Akademická práce
DisciplínaGenetika
SubdisciplínaOční výzkum, embryologie, epigenetika, molekulární a buněčná biologie, patologie
Hlavní zájmyDiferenciace a transdiferenciace očních tkání, extralentikulární krystaliny, rizikové faktory katarakty, behaviorální teratogeneze

Ruth Clayton (rozená Freedman(10. Června 1925 - 2003) byl lektor a výzkumný pracovník s mezinárodní reputací v očním výzkumu na University of Edinburgh v Ústavu genetiky zvířat.[1] Byla jednou ze skupiny vědců, kteří se připojili k Ústavu v době, kdy byl veden C.H. Waddington a když mnoho základních aspektů moderní biologie objasňovali vpřed uvažující vědci v kampusu University's King's Buildings.[2][3] Vedla velkou a různorodou výzkumnou skupinu a aplikovala nově vyvinuté techniky moderní biologie na základní otázky v oblastech vývojové biologie a patologie oka a mozku. Její práce byla charakterizována důsledně koncepčním přístupem, metodickou inovací a velkým zájmem o sociální a etické důsledky vědeckého a lékařského výzkumu.[1]

Vzdělání a časný život

Clayton se narodila v Londýně 10. června 1925. Vystudovala zoologii na University of Oxford, získání titulu MA.[1]

Výzkum a kariéra

Ústav genetiky zvířat

Clayton nastoupil do Ústavu genetiky zvířat (University of Edinburgh) v roce 1947 v době rychlé expanze pod vedením biologa a polymath C.H. Waddington.[1] Byla jednou z původní skupiny vědců v padesátých letech, která zahrnovala významné osobnosti jako např Charlotte Auerbach, Geoffrey Beale, Douglas Scott Falconer, Henrik Kacser, Eric Lucey, Eric Reeve a Alan Robertson. Waddingtonovým počátečním řešením problémů s ubytováním zaměstnanců v Edinburghu byla akvizice nedalekého Mortonhallu a experiment v kolegiálním bydlení, z něhož umělkyně Erica Reeve Edith Simon čerpala inspiraci pro svůj román The Past Masters (s názvem House of Strangers in USA).[4] V roce 1965 Rada pro lékařský výzkum a Wellcome Foundation financovala budovu moderního panelového domu sousedícího s hlavní budovou posádky Ústavu genetiky zvířat na univerzitě King's Buildings kampus, aby se přizpůsobil výzkumu prováděnému Waddingtonem a jeho kolegy.[5] V 70. letech obsadili věž Clayton, DES Truman, John Campbell, Geoffrey Selman, Joe Jacob, John Bishop, Ken Jones a jejich výzkumné skupiny, přičemž všichni sledovali různé aspekty explicitně epigenetického výzkumného programu.[6] Když skupina Ruth Claytonové přerostla ubytování dostupné ve věži, zrekonstruovala a obsadila první patro budovy posádky. V roce 1993 odešla do důchodu se statusem emeritního čtenáře.[1]

Epigenetika a oko

Crew Building, Institute of Animal Genetics, King's Buildings, University of Edinburgh

Epigenetika v nejširším slova smyslu (a původně zamýšleném Waddingtonem) je studium procesů, kterými se informace kódované v genech ( genotyp ) se projevuje (vyjadřuje) ve pozorovatelných charakteristikách ( fenotyp ) jednotlivce během vývoje. Oko obecně a zejména bohaté proteiny z oční čočka, které se nazývají krystaliny poskytla Claytonové a jejímu kolegovi DES Trumanovi ideální systém, který by zkoumal souvislost mezi nimi genová exprese a diferenciace buněk v době embryonální vývoj. Složitost složení a exprese krystalinového proteinu byla prozkoumána včasným přijetím široké škály inovativních imunologických,[7][8][9] biochemické,[10][11][12][13] molekulární a buněčné[14][15][16][17][18] techniky vyvíjené v Edinburghu a jinde. Na základě těchto a dalších studií vyvinula a obhajovala názor, že rozdíly v genové expresi, které jsou základem buněčné diferenciace, jsou kvantitativní povahy a kombinatorické.[9][19][20] Tento nuancovaný pohled výrazně kontrastoval s převládajícími myšlenkami v té době na přísné vymezení mezi „domácími“ a „luxusními“ genovými produkty, striktně tkáňově specifickou expresí luxusních genových produktů a jedinou jednotnou funkcí pro jednotlivé proteiny.[21] Exprese genu krystalinu byla dále zkoumána v podrobné sérii studií s dlouhodobým využitím buněčná kultura modely, ve kterých se progenitorové kuřecí buňky čočky v kontrolovaných laboratorních podmínkách kontinuálně diferencovaly na buňky z čočkových vláken Bylo zjištěno, že vnitřní program exprese krystalinového genu během tohoto procesu byl nekoordinovaný uvnitř a mezi třídami krystalických proteinů, byl přísně kontrolován a podobal se vývojovému programu pozorovanému u samotného zvířete,[22][23] ale mohlo by to být upraveno věkem, genotypem, rychlostí buněčného růstu a rozpustnými faktory.[24][25][26][27][28] To vše naznačovalo, že epigenetický program byl pro buňky vlastní, ale mohl být modifikován vnějšími a vnitřními proměnnými.

Diferenciace a transdiferenciace očních tkání

Budova epigenetiky, Ústav genetiky zvířat, King's Buildings, University of Edinburgh

The epigenetická krajina Waddingtonův model navrhuje, aby vývoj postupoval postupným omezováním buněčného osudu, odhodláním a následnou diferenciací na řadu přesně definovaných typů buněk. Překvapivě se embryonální kuřecí sítnicové buňky mohou za určitých podmínek také diferencovat na buňky čočky, když se pěstují izolované v kultuře; vzácný příklad transdiferenciace jednoho diferencovaného buněčného typu do druhého a fenomén, o kterém se předpokládá, že souvisí se schopností určitých druhů podstoupit regenerace čočky. Claytonova práce ukázala, že i když s věkem klesá potenciál transdiferenciace,[29][30] zahrnuje výraz autentických krystalů čočky[17][31][32][33] podle přesného programu, který se liší v pořadí od toho, který je vidět během diferenciace čočky.[33][34] Navrhuje se, že samotný potenciál transdiferenciace souvisí s předchozí nízkou úrovní exprese krystalů čočky.[35][36][37] Z pohledu současnosti se zdá, že to, co se kdysi zdálo někomu jako experimentální kuriozita (oční transdiferenciace), představuje časně uznávaný příklad druhu přeprogramování buněk, které je základem současného indukované pluripotentní kmenové buňky technologie a její očekávané použití jako skutečně regenerativní medicína.

Extralentikulární krystaliny

Schematické znázornění čočky dospělých obratlovců (kuřat) (1b) a její tvorba během embryogeneze (1a I-III). From Bower et al, 1983 (Reference 17)

Tvrzení, že extralentikulární (ne-čočková) krystalická exprese byla biologicky významná, zpočátku přitahovalo kritiku, že se jednalo buď o experimentální artefakt (pravděpodobně vyplývající z neúmyslné kontaminace tkáně čočky), nebo že představoval příklad nefunkčního („děravého“) genu Exprese. Definitivní demonstrace exprese jednotlivých krystalinových genů v tkáních jiných než čočka a skutečně mimo oko u několika druhů obratlovců podle Claytonovy skupiny[15][17][18][33][38][39] a další mezinárodní výzkumné skupiny vedly k obrácení tohoto pohledu. Následovala řada článků o expresi a domnělých funkcích extralentikulárních krystalinů a konkrétně o jejich úloze při onemocněních nervového systému. Krystalická sekvence je podobná nebo v některých případech je její identita konkrétní enzymy nebo proteiny tepelného šoku[40][41] vedlo ke konceptu sdílení genů (nebo měsíční svit bílkovin ), jak je plně vyvinut Joram Piatigorsky.[42] Hojné ve vodě rozpustné proteiny čočky obratlovců (podle definice, krystaliny) jsou proto nyní obecně považovány za příklady multifunkčních proteinů, jejichž přesné funkce jsou závislé na kontextu a koncentraci, což odpovídá kombinatorické a kvantitativní roli genové exprese diferenciace buněk.

Rizikové faktory katarakty

Výzkum Claytonových čoček zahrnoval jak studie normálního a abnormálního vývoje, tak studie stárnutí, zejména výzkum nejběžnější příčiny slepoty na celém světě, jmenovitě šedý zákal. Byl použit přímý přístup, u kterého kandidáta rizikové faktory katarakty byly zkoumány v rozsáhlé případově kontrolované studii korelující klinické, patologické a biochemické údaje od pacientů s kataraktou v jihovýchodním Skotsku. Byly identifikovány konkrétní rizikové faktory včetně konkrétních úrovní krevní plazma složky,[43] koexistující klinické (a subklinické) onemocnění a léky[43][44][45] a způsob užívání alkoholu.[46] Tyto studie ukázaly, že rizikové faktory byly s největší pravděpodobností kumulativní[47] a že některé rizikové faktory korelovaly s konkrétními typy katarakty.[48] To vše naznačuje, že takzvaná senilní katarakta není jednoduchá funkce stárnutí, ale spíše má komplex epidemiologie, a ten, ve kterém je průhlednost čočky ovlivněna celoživotní akumulací kvantitativních a potenciálně interagujících rizikových faktorů, lékařských i socioekonomických.[47]

Behaviorální teratogeneze

Později ve své kariéře Claytonová pokračovala ve spolupráci se zoologem z University of Edinburgh Aubrey Manning. K hodnocení potenciálně škodlivých účinků nízkoúrovňové expozice léčivům a látkám kontaminujícím životní prostředí během těhotenství byly použity modely hlodavců a buněčné kultury. Zjistili, že je to běžné antikonvulzivum drogy a síran hlinitý měl měřitelné neurochemické a behaviorální účinky na mláďata, matky nebo interakce mláďat a matek po nízké prenatální expozici a že některé z těchto změn byly geneticky modifikovány.[49][50][51][52]

Osobní život

Clayton byl ženatý s genetikem Georgem Claytonem. Měla čtyři děti; Anthony (profesor udržitelného rozvoje), Christopher (fyzik), Kate (překladatelka) a Paul (vědec v oblasti výživy). Clayton později pracoval jako radní a psal o etických důsledcích genetiky.[53] Po celý svůj život se Claytonová aktivně zajímala o progresivní politiku a umění, včetně spekulativní beletrie, a byla talentovanou malířkou.[54]

Reference

  1. ^ A b C d E Truman, DES. Nekrology: Ruth Clayton. Bulletin, The University of Edinburgh News. Duben / květen 2002/03. Č. 4, str. 14. [1] Novinky pro zaměstnance před rokem 2009. Archiv eBulletinů. Únor 2003. Nekrology. Ruth Clayton.
  2. ^ Martynoga, B. Molecular Tinkering: edinburští vědci, kteří změnili tvář moderní biologie. 2018. Matador Publishing Limited, Kibworth Beauchamp, Velká Británie. ISBN  978 1789014 273
  3. ^ Směrem k Dolly: Edinburgh, Roslin a zrod moderní genetiky. [2].
  4. ^ Simon, E. Dům cizinců. 1953. G.P. Putnam's Sons, New York, USA.
  5. ^ Smysl pro místo. Směrem k Dolly: Edinburgh, Roslin a zrod moderní genetiky. 2013. [3]
  6. ^ Falconer D. Kvantitativní genetika v Edinburghu: 1947–1980. Genetika. 1993 Únor; 133 (2): 137-42. PMID  8436263 PMCID: PMC1205304
  7. ^ Clayton RM. Lokalizace embryonálních antigenů pomocí antiséra značených fluorescenčními barvivy. Příroda. 1954 4. prosince; 174 (4440): 1059. PubMed PMID  13214077
  8. ^ Clayton RM, Truman DE. Molekulární struktura a antigenicita proteinů čočky. Příroda. 1967 17. června; 214 (5094): 1201-4. PubMed PMID  4965206.
  9. ^ A b Clayton RM, Campbell JC, Truman DE. Opětovné vyšetření orgánové specificity čočkových antigenů. Exp Eye Res. 1968 Jan; 7 (1): 11-29. PubMed PMID  4966535
  10. ^ Clayton RM, Truman DE, Campbell JC. Metoda přímého stanovení obratu messengerové RNA pro různé krystaliny v kuřecí čočce. Cell Differ. 1972 duben; 1 (1): 25-35. PubMed PMID  4670874
  11. ^ Clayton RM, Truman DE. Antigenní struktura kuřecích beta-krystalických podjednotek. Exp Eye Res. 1974 květen; 18 (5): 495-506. PubMed PMID  4834401.
  12. ^ Truman DE, Clayton RM. Struktura podjednotky kuřat beta-krystalinů. Exp Eye Res. 1974 květen; 18 (5): 485-94. PubMed PMID  4834400.
  13. ^ Clayton RM, Truman DE, Hannah AI. Obrat RNA a translační regulace specifické syntézy krystalinu. Cell Differ. 1974 září; 3 (3): 135-45. PubMed PMID  4415666.
  14. ^ Jackson JF, Clayton RM, Williamson R, Thomson I, Truman DE, de Pomerai DI. Složitost sekvence a tkáňová distribuce krystalických mRNA kuřacích čoček. Dev Biol. 1978 srpen; 65 (2): 383-95. PubMed PMID  680368.
  15. ^ A b Bower DJ, Errington LH, Wainwright NR, Sime C, Morris S, Clayton RM. Cytoplazmatické sekvence RNA komplementární s klonovanou kuřatovou delta-krystalinovou cDNA vykazují heterogenitu velikosti. Biochem J. 1982 1. února; 201 (2): 339-44. PubMed PMID  6282266; PubMed Central PMCID: PMC1163648.
  16. ^ Errington LH, Cooper DN, Clayton RM. Schéma methylace DNA v delta-krystalických genech v transdiferenciačních kulturách nervové sítnice. Diferenciace. 1983; 24 (1): 33-8. PubMed PMID  6307794
  17. ^ A b C Bower DJ, Errington LH, Pollock BJ, Morris S, Clayton RM. Schéma exprese kuřecích delta-krystalických genů v diferenciaci čoček a v transdiferenciačních kultivovaných tkáních. EMBO J. 1983; 2 (3): 333-8. PubMed PMID  11894946; PubMed Central PMCID: PMC555137.
  18. ^ A b Jeanny JC, Bower DJ, Errington LH, Morris S, Clayton RM. Buněčná heterogenita v expresi genu delta-krystalinu v tkáni bez čočky. Dev Biol. 1985 listopad; 112 (1): 94-9. PubMed PMID  4074468.
  19. ^ Clayton RM, Truman DE, Bird AP. Kvantitativní regulace. Adv Exp Med Biol. 1982; 158: 327-9. PubMed PMID  7158545
  20. ^ Bird AP, Truman DE, Clayton RM. Molekulární základ diferenciace a kompetence. Adv Exp Med Biol. 1982; 158: 61-4. PubMed PMID  7158553.
  21. ^ Truman DES. Biochemie cytodiferenciace. 1974. Blackwell Scientific Publications, Oxford, Londýn, Edinburgh, Melbourne. ISBN  0 632 09110 X
  22. ^ Patek CE, Clayton RM. Srovnání měnících se vzorců krystalinové exprese in vivo, v dlouhodobých primárních kulturách in vitro a v reakci na karcinogen. Exp Eye Res. 1985 březen; 40 (3): 357-78. PubMed PMID  4065232.
  23. ^ Patek CE, Clayton RM. Změny v expresi krystalinového genu během subkultury buněk kuřecích čoček. Exp Eye Res. Říjen 1986; 43 (4): 595-606. PubMed PMID  3792462.
  24. ^ Patek CE, Clayton RM. Vzory krystalinové exprese během diferenciace in vitro několika kuřecích genotypů s různými účinky na rychlost růstu čočkových buněk. Exp Eye Res. 1986 prosinec; 43 (6): 1111-26. PubMed PMID  3817027.
  25. ^ Patek CE, Clayton RM. Vliv genotypu na proces stárnutí buněk kuřecích čoček in vitro. Exp Cell Res. Únor 1988; 174 (2): 330-43. PubMed PMID  3338493.
  26. ^ Patek CE, Clayton RM. Změny související s věkem v reakci buněk kuřecích čoček během dlouhodobé kultivace na inzulín, cyklický AMP, kyselinu retinovou a extrakt z hovězí sítnice. Exp Eye Res. Duben 1990; 50 (4): 345-54. PubMed PMID  2159887.
  27. ^ Clayton RM, Patek CE, Head MW, Cuthbert J. Stárnutí v kuřecí čočce: studie in vitro. Mutat Res. 1991 březen-listopad; 256 (2-6): 203-20. Posouzení. PubMed PMID  1722011.
  28. ^ Patek C, Head M, Clayton R. Účinky věku a rychlosti genetického růstu na krystalické složení kuřátkové čočky. Int J Dev Biol. 1994 prosinec; 38 (4): 717-24. PubMed PMID  7779693.
  29. ^ De Pomerai DI, Pritchard DJ, Clayton RM. Biochemické a imunologické studie tvorby lentoidů v kulturách embryonální kuřecí nervové sítnice a jednodenního epitelu kuřecí čočky. Dev Biol. 1977 15. října; 60 (2): 416-27. PubMed PMID  336440.
  30. ^ De Pomerai DI, Clayton RM. Vliv embryonálního stádia na transdiferenciaci kuřatých buněk nervové sítnice v kultuře. J Embryol Exp Morphol. Říjen 1978; 47: 179-93. PubMed PMID  722231.
  31. ^ Thomson I, Wilkinson CE, Jackson JF, de Pomerai DI, Clayton RM, Truman DE, Williamson R. Izolace a bezbuněčná translace mRNA krystalické kuřecí čočky během normálního vývoje a transdiferenciace neurální sítnice. Dev Biol. 1978 srpen; 65 (2): 372-82. PubMed PMID  680367.
  32. ^ Errington LH, Bower J, Cuthbert J, Clayton RM. Exprese kuřecí alfa A2-krystalinové RNA během vývoje čočky a transdiferenciace. Biol Cell. 1985; 54 (2): 101-8. PubMed PMID  2933101.
  33. ^ A b C Vedoucí MW, Peter A, Clayton RM. Důkazy extralentikulární exprese členů rodiny genů beta-krystalinu u kuřat a srovnání s delta-krystalinem během diferenciace a transdiferenciace. Diferenciace. 1991 prosinec; 48 (3): 147-56. PubMed PMID  1725161.
  34. ^ Patek CE, Jeanny JC, Clayton RM. Změny v krystalické expresi během transdiferenciace a následného stárnutí embryonální kuřecí nervové sítnice in vitro: srovnání s epitelem čočky. Exp Eye Res. 1993 listopad; 57 (5): 527-37. PubMed PMID  8282039.
  35. ^ Clayton RM, Thomson I, de Pomerai DI. Vztah mezi expresí krystalinové mRNA v buňkách sítnice a jejich schopností znovu se diferencovat na buňky čočky. Příroda. 1979 6. prosince; 282 (5739): 628-9. PubMed PMID  551295.
  36. ^ Clayton RM. Molekulární základ kompetence, determinace a transdiferenciace: hypotéza. Adv Exp Med Biol. 1982; 158: 23-38. PubMed PMID  6186130.
  37. ^ Clayton RM, Jeanny JC, Bower DJ, Errington LH. Přítomnost extralentikulárních krystalinů a jejich vztah s transdiferenciací k čočce. Curr Top Dev Biol. 1986; 20: 137-51. Posouzení. PubMed PMID  2420533.
  38. ^ Head MW, Triplett EL, Clayton RM. Nezávislá regulace dvou koexprimovaných delta-krystalických genů v kuřecích čočkách a tkáních bez čočky. Exp Cell Res. 1991 Duben; 193 (2): 370-4. PubMed PMID  2004651.
  39. ^ Head MW, Sedowofia K, Clayton RM. Beta B2-krystalin v savčí sítnici. Exp Eye Res. Říjen 1995; 61 (4): 423-8. PubMed PMID  8549683.
  40. ^ Wistow G, Piatigorsky J. Nábor enzymů jako strukturních proteinů čočky. Věda. 1987 červen 19; 236 (4808): 1554-6. PMID  3589669.
  41. ^ de Jong WW, Hendriks W, Mulders JW, Bloemendal H. Vývoj krystalů očních čoček: stresové spojení. Trends Biochem Sci. 1989 září; 14 (9): 365-8. Posouzení. PMID  2688200.
  42. ^ Piatigorsky, J. Gene Sharing and Evolution: The variety of protein function. 2007. Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts, USA. ISBN  978-0-674-02341-3.
  43. ^ A b Donnelly CA, Seth J, Clayton RM, Phillips CI, Cuthbert J, Prescott RJ. Některé složky krevní plazmy korelují s lidským kataraktem. Br J Ophthalmol. 1995 listopad; 79 (11): 1036-41. PMID  8534650 PMCID: PMC505324 DOI: 10.1136 / bjo.79.11.1036.
  44. ^ Cuthbert J, Clayton RM, Phillips CI, Seth J. Diuretické léky jako rizikové faktory při kataraktogenezi. Metab Pediatr Syst Ophthalmol (1985). 1987; 10 (2): 48-54. PMID  2908208.
  45. ^ Phillips CI, Donnelly CA, Clayton RM, Cuthbert J. Kožní onemocnění a katarakta související s věkem. Acta Derm Venereol. Červenec 1996; 76 (4): 314-8. PMID  8869693 DOI: 10,2340 / 0001555576314318.
  46. ^ Phillips CI, Clayton RM, Cuthbert J, Qian W, Donnelly CA, Prescott RJ. Rizikové faktory lidského katarakty: význam zdržení se a vysoká spotřeba ethanolu (křivka U) a nevýznamnost kouření. Oční Res. 1996; 28 (4): 237-47. PMID  8878187 DOI: 10.1159 / 000267909.
  47. ^ A b Clayton RM, Cuthbert J, Seth J, Phillips CI, Bartholomew RS, Reid JM. Epidemiologické a další studie při hodnocení faktorů přispívajících ke kataraktogenezi. Ciba Found Symp. 1984; 106: 25-47. PMID  6568978.
  48. ^ Donnelly CA, Seth J, Clayton RM, Phillips CI, Cuthbert J. Některé složky plazmy korelují s umístěním lidské katarakty a nukleární barvou. Oční Res. 1997; 29 (4): 207-17. PMID  9261844 DOI: 10.1159 / 000268015.
  49. ^ Sedowofia SK, Clayton RM. Účinky antikonvulziv na mozkové kultury z kuřecích embryí: srovnání s kulturami z embryí ošetřených in ovo. Teratog Carcinog Mutagen. 1985; 5 (3): 205-17.PMID  2866603.
  50. ^ Sedowofia SK, Innes J, Peter A, Alleva E, Manning A, Clayton RM. Diferenciální účinky prenatální expozice fenobarbitalu na chování a neurochemii myší CBA a C57BL / 6J. Psychopharmacology (Berl). 1989; 97 (1): 123-30. PubMed PMID  2496418.
  51. ^ Clayton RM, Sedowofia SK, Rankin JM, Manning A. Dlouhodobé účinky hliníku na mozek plodu. Life Sci. 1992; 51 (25): 1921-8. PubMed PMID  1453876.
  52. ^ Laviola G, Terranova ML, Sedowofia K, Clayton R, Manning A. Myší model časných sociálních interakcí po prenatální expozici drogám: genetické vyšetření. Psychopharmacology (Berl). 1994 Jan; 113 (3-4): 388-94. PMID  7862850
  53. ^ Clayton R. Genetická intervence u lidských subjektů. Journal of Medical Ethics. 1997 23 (6): 385-386.
  54. ^ Clare Button Pecha Kucha. Týden inovativního učení University of Edinburgh. 2014. [4]