Ruth Lyttle Satter - Ruth Lyttle Satter

Ruth Lyttle Satter
Ruth Lyttle Satter.jpg
narozený(1923-03-08)8. března 1923
Zemřel3. srpna 1989(1989-08-03) (ve věku 66)
Alma materBarnard College
University of Connecticut
Manžel (y)Robert Satter
DětiČtyři
Vědecká kariéra
PoleBotanika, fyziologie rostlin, chronobiologie
InstituceBell Laboratories
Společnost Maxson
University of Connecticut
univerzita Yale

Ruth Lyttle Satter (8. března 1923 - 3. srpna 1989) byl Američan botanik nejlépe známý pro svou práci na cirkadiánní pohyb listů.

Životopis

Ruth Lyttle Satter se narodila 8. března 1923 v New York City jako Ruth Lyttle.[1]

Satter obdržel B.A. v matematice a fyzice od Barnard College v roce 1944.[1] Po absolutoriu pracovala v Bell Laboratories a společnost Maxson. V roce 1946 se provdala za Roberta Sattera a v roce 1947 se stala ženou v domácnosti a věnuje se výchově svých a Robertových čtyř dětí, Mimi, Shoshany, Jane a Dicka.[1][2][3] Když vychovávala své děti, její láska k rostlinám ji vedla k dokončení Newyorská botanická zahrada Školení zahradníků v roce 1951 a od roku 1953 do roku 1963 jako instruktor zahradnictví pro Hobby School YMCA.[1]

V roce 1964 začala postgraduální studium v fyziologie rostlin na University of Connecticut, kde v roce 1968 získala doktorát z botaniky.[1] Během doktorské práce začala Satterová odhalovat molekulární základy cirkadiánních hodin rostlin. Stanovila dopad červeného / daleko červeného světla a souvisejícího fotopigmentu, fytochromu, na rostlinu morfogeneze.[1] Její práce na cirkadiánní rytmy by definovala její kariéru a výrazně ovlivnila oblast chronobiologie.

V roce 1968, po dokončení doktorátu, se Satter připojila k laboratoři Arthur W. Galston na univerzita Yale nejprve pracovat jako biologický pracovník a poté jako vědecký pracovník.[1] Na Yale Satter pokračovala ve svém výzkumu chronobiologie rostlin studiem kontroly pohybu listů.[1] Její práce prokázala, že tento pohyb řídí iontový tok v buňkách listových motorů a že stejné mechanismy řídí pohyb, pokud je rostlina v prostředí s cyklem světlo-tma nebo v prostředí s konstantním světlem nebo konstantní temnotou.[4] V roce 1980 byla spoluautorkou třetího vydání Život zelené rostliny, učebnice fyziologie rostlin a botaniky s Galstonem a dalším kolegou Peterem J. Daviesem.[5]

V roce 1980 se Satter také stal docentem pobytu na University of Connecticut, kde zjistila, že fosfatidylinositol cyklus je základní mechanismus přenosu světla v buňkách listového motoru.[1] Ve stejném roce byla Ruth diagnostikována chronická lymfocytární leukémie ale tato diagnóza jen zvýšila její vědecké zaměření.[1] Během této doby vydala několik článků, pracovala na knize a získala mezinárodní uznání za svou práci v chronobiologii. Také zůstala aktivní se svým manželem, když cestovali po světě, aby jezdili na kole, plavat a zažít různé kultury.[3]

Smrt a dědictví

Zatímco Satter zůstala aktivní po většinu své nemoci, její zdraví se začalo zhoršovat koncem 80. let.[3] Jak její kvalita života klesala, rozhodla se přerušit léčbu a převzít kontrolu nad jejím zbývajícím časem.[3] Její mír s tímto rozhodnutím a její poslední dny byl zvěčněn jejím manželem v New York Times článek.[3]

Satterová konečně prohrála svůj vleklý boj s leukémií ve věku 66 let 3. srpna 1989.[1] Satterova vůle založila Cenu Ruth Satter Memorial Award, která dává 1 000 $ ženám, které přerušily své vzdělávání nejméně na tři roky, aby si založily rodinu.[6] V roce 1990 Cena Ruth Lyttle Satterové za matematiku byla také založena v její paměti, s prostředky darovanými její sestrou, Joan S. Birman.[7] Cena se uděluje každé dva roky a ctí Satterův závazek k výzkumu a povzbuzuje ženy ve vědě tím, že uděluje 5 000 $ ženě, která významně přispěla k matematickému výzkumu.[7]

Příspěvky k chronobiologii

Mechanismy cirkadiánního pohybu listů

Pohyb křídla motoru dovnitř Albizia julibrissin, modelový závod používaný při Satterově výzkumu

Cirkadiánní pohyb listů poprvé pozoroval francouzský mnich Jean-Jacques d'Ortous de Mairan v 18. století. Byla to tak kritická metoda pro pozorování cirkadiánních rytmů v rostlinách, že jevy byly nazývány „rukama cirkadiánních hodin“.[8] Avšak teprve Satterova průkopnická práce pochopila molekulární mechanismy tohoto jevu.

Satter pracoval na dešifrování struktury a funkce pulvini, specializované motorické orgány rostlin nalezené na základně listy a letáky které umožňují listím prodloužit a sklopit se. Zjistila, že změny v draslík a chlorid koncentrace iontů v pulviniho pohonu osmotický tok vody nebo změny množství vody v buňce. Pulvini obsahují dva typy buněk, flexorové a extensorové buňky.[8][9] Satterova práce prokázala, že když flexor získává rozpuštěné látky a tím vodu, aby zvýšil jejich tuhost, extensor ztrácí ionty a vodu, aby snížil jejich tuhost. Koordinované změny inverzní tuhosti v extenzoru a flexoru vyvolávají prodloužení nebo zhroucení pulvinu ke zvedání a spouštění letáků.[9]

Satter také spolupracoval s Richardem Racusenem z University of Vermont studovat cirkadiánní změny pulvini membránový potenciál.[8] Satterová zjistila, že změny v membránovém potenciálu byly příliš rychlé na to, aby to bylo možné vysvětlit pasivním pohybem iontů draslíku popsaných v jejích dřívějších dokumentech.[8] Objevila spotřebu energie protonová pumpa který odstraňuje protony (H+) z buňky, což usnadňuje pozorované rychlé elektrické změny i tok iontů draslíku.[8] Satter a Racusen tedy určili, že změny v membránovém potenciálu pohánějí tok iontů nezbytný pro cirkadiánní pohyb listů. Další experimenty sledující pH ve flexorových a extensorových pulvini buňkách za různých experimentálních podmínek (tma, bílé světlo, červené světlo a daleké červené světlo) prokázaly, že hladiny pH ve flexorových a extensorových buňkách byly nepřímo korelované.[8] Z těchto studií Satter prokázal, že protonové pumpy byly aktivní ve flexorových buňkách ve tmě a v extenzorových buňkách ve světle.

Unášení motorických buněk

Relativní množství fytochromových forem po celý den

Satter navíc odhalil mechanismy, které umožňují synchronizaci cirkadiánních pohybů listů s cykly světla a tmy. Ukázala to fytochromy, druh rostliny fotopigment, zprostředkovávají změny membránového potenciálu pulvini v reakci na červené a daleko červené světlo.[8][10][11]

Fytochromy mají dva vzájemně zaměnitelné izomerní formuláře, Pfr a Pr. Červené světlo převádí pulvinový fytochrom na Pfr forma, která podporuje uzavírání listů, zatímco expozice daleko červenému světlu převádí fotopigment na Pr formu a podporuje otevírání listů.[8] Pfr fytochrom depolarizuje buněčnou membránu otevřením draslíku iontové kanály a usnadňovat tok iontů draslíku, zatímco Pr hyperpolarizuje buněčnou membránu k uzavření draslíkového iontového kanálu a zabránění toku iontů.[8] V průběhu 24 hodin se mění množství červeného a daleko červeného světla v prostředí, takže se v průběhu času mění také forma fytochromu v pulvinus, což způsobuje otevírání nebo zavírání listů rostlin v důsledku cyklu světelného prostředí .

Satter také studoval další metody strhávání pohybu listů, včetně účinků modrého světla. Satter a její kolegové ukázali, že modré světlo vede k fázové posuny v pohybu listů v obou Samanea saman a Albizia.[8] Satter zjistil, že expozice modrému světlu může ovlivnit, kdy se listy rostlin rozšíří, a že načasování expozice modrému světlu určilo, zda se listy prodloužily dříve nebo později, než se očekávalo. I když tyto studie odhalily, že modré světlo by mohlo urychlit nebo zpozdit rytmy pohybu cirkadiánních listů, fotoreceptor, který tuto reakci zprostředkovává, by byl objeven až později.[8]

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i j k Arthur W. Galston: „RUTH LYTTLE SATTER 8. března 1923 - 3. srpna 1989“, J Biol Rhythms března 1991 6: 2–3, doi:10.1177/074873049100600102 bibliografické údaje, náhled
  2. ^ Robert SATTER nekrolog - Hartford, CT | Hartford Courant. (n.d.). Citováno 10. dubna 2019, z https://www.legacy.com/obituaries/hartfordcourant/obituary.aspx?n=robert-satter&pid=155533200
  3. ^ A b C d E CONNECTICUT STANOVISKO; Dárek na rozloučenou: Lekce o obejmutí života a smrti - The New York Times. (n.d.). Citováno 10. dubna 2019, z https://www.nytimes.com/1989/10/22/nyregion/connecticut-opinion-a-parting-gift-a-lesson-on-embracing-life-and-death.html
  4. ^ Satter, R.L .; Galston, A. W. (1971). „Draselný tok: společná vlastnost pohybu letáků Albizzia řízená fytochromem nebo endogenním rytmem“. Věda. 174 (4008): 518–520. doi:10.1126 / science.174.4008.518. PMID  17745744. S2CID  5834037.
  5. ^ Galston, A. W., Davies, P. J. a Satter, R. L. (1980). Život zelené rostliny. Prentice-Hall
  6. ^ Austin, R. (1997). Grantový registr 1997. New York: Macmillan
  7. ^ A b AMS :: Ruth Lyttle Satter Prize v matematice. (n.d.). Citováno 23. dubna 2019, z http://www.ams.org/prizes-awards/paview.cgi?parent_id=35
  8. ^ A b C d E F G h i j k Moran, N. (2007). Osmoregulace listových motorických buněk. FEBS Letters, 581 (12), 2337–2347. https://doi.org/10.1016/j.febslet.2007.04.002
  9. ^ A b Uehlein, N., a Kaldenhoff, R. (2007). Aquaporiny a pohyby listů rostlin. Annals of Botany, 101 (1), 1–4. https://doi.org/10.1093/aob/mcm278
  10. ^ Sage, L. C. (1992). Pigment of the Imagination: A History of Phytochrome Research. Burlington: Elsevier Science. ISBN  978-0-12-614445-1
  11. ^ Galston, A. W. (1974). Rostlinná fotobiologie v posledním půlstoletí. FYZIOLOGIE ROSTLIN, 54 (4), 427–436. https://doi.org/10.1104/pp.54.4.427

externí odkazy