Джон Вудленд Гастингс - Википедия - John Woodland Hastings

Джон Вудленд Гастингс
Вуди Гастингс.jpg
Родившийся(1927-03-24)24 марта 1927 г.
Солсбери, Мэриленд[1]
Умер6 августа 2014 г.(2014-08-06) (87 лет)
Лексингтон, Массачусетс
НациональностьАмериканец
ГражданствоСоединенные Штаты
Альма-матерSwarthmore College, 1944-1947; BA 1947 (военно-морской Программа подготовки офицеров-медиков V-12 )

Университет Принстона, 1948-1951; М.А. 1950, Кандидат наук. 1951

Университет Джона Хопкинса, 1951-1953 Постдокторантура Парень
ИзвестенОсновы циркадной биологии
НаградыНАТО Старший научный сотрудник Фонда Кюри, Орсе, Франция, 1977 г.
Научная карьера
ПоляБиолюминесценция, Циркадные ритмы
УчрежденияПреподаватель биологических наук Северо-Западный университет 1953-1957

Доцент кафедры биохимии Университет Иллинойса 1957-1966 - профессор биологии. Гарвардский университет, 1966-1986;

Пол К. Мангельсдорф, профессор естественных наук Гарвардского университета, 1986 - 2014 гг.
ТезисКонцентрация кислорода и интенсивность биолюминесценции  (1951)
ДокторантЭ. Ньютон Харви
Другие научные консультантыУильям Д. МакЭлрой

Джон Вудленд "Вуди" Гастингс, (24 марта 1927 г. - 6 августа 2014 г.) был лидером в области фотобиология, особенно биолюминесценция, и был одним из основателей области циркадной биологии (изучение циркадные ритмы, или цикл сна-бодрствования).[2] Он был профессором Пола К. Мангельсдорфа Естественные науки и профессор Молекулярный и Сотовый Биология в Гарвардский университет.[3][4][5] Он опубликовал более 400 статей и был соредактором трех книг.[5]

Исследования Гастингса по биолюминесценции в основном сосредоточены на бактериальный свечение (более 150 статей) и динофлагелляты (более 80 статей).[5] Помимо бактерий и динофлагеллят, он со своими студентами и коллегами также опубликовал статьи по биохимический и молекулярный механизмы светообразования в грибах, книдарийцы, гребневики, полихеты, насекомые (светлячки и двукрылые ), остракод ракообразные, многоножки, оболочки, и Рыбы с бактериальными легкими органами. Его лаборатория предоставила первые доказательства проверка кворума в бактериях,[6] ранние доказательства молекулярных механизмов регуляции циркадных часов в организмы (сначала использовали люминесценцию динофлагеллат, а затем расширили на другие сотовый белки ),[2][7][8] и некоторые из начальных исследований передачи энергии в зеленые флуоресцентные белки (GFP) в книдариец люминесценция.[9][10]

Ранние годы

Гастингс жил в Сифорд, Делавэр в раннем детстве; в 1937 году он присоединился к хору в Собор Иоанна Богослова и посещал домашнюю школу-интернат хора, навещая свою семью на каникулах. Гастингс переехал в Школа Ленокс в Ленокс, Массачусетс в 1941 году получил среднее образование и интересовался литературой, физикой, математикой, хоккей на льду и баскетбол.[11][12]

Награды и отличия

За свою карьеру Гастингс получил множество наград и наград:

Карьера

Гастингс поступил в аспирантуру в Университет Принстона в 1948 г. в лаборатории Э. Ньютон Харви, мировой лидер в исследованиях люминесценции в то время, он сосредоточился на роли кислорода в люминесценции бактерий, светлячков, ракообразных остракод и грибов. Он получил докторскую степень в 1951 году.[13] Затем он присоединился к лаборатории Уильям Д. МакЭлрой, еще один студент Харви, в Университет Джона Хопкинса где он обнаружил как стимулирующие эффекты кофермент А и управление воротами кислород люминесценции светлячков, и что флавин является субстратом для люминесценции бактерий.

В 1953 г. поступил на факультет кафедры биологических наук в г. Северо-Западный университет. В 1954 году он начал долгое сотрудничество с Беатрис М. Суини, который тогда был в Институт океанографии Скриппса, в выяснении клеточных и биохимических механизмов люминесценции одноклеточной динофлагелляты Lingulodinium polyedrum (ранее известный как Гоньяулакс полиэдра). Побочным продуктом этого первоначального исследования было открытие циркадного контроля люминесценции.

В 1957 году Гастингс затем занял должность преподавателя в отделении биохимии химического факультета Университет штата Иллинойс в Урбане-Шампейн где он продолжил изучение динофлагеллят, люминесценции бактерий и циркадных ритмов динофлагеллат. Гастингс поступил на факультет Гарвардский университет в качестве профессора биологии в 1966 году. В этот период он продолжил и расширил свои исследования циркадных ритмов динофлагеллят и люминесценции бактерий, динофлагеллят и других организмов. Он был избран членом Национальной академии наук в 2003 году.[11] и получил премию Фаррелла в области медицины сна за свою работу над циркадными ритмами в 2006 году.[2][14]

Более 50 лет он также был связан с Морская биологическая лаборатория в Вудс-Хоул, Массачусетс. Он был директором Физиология Курс там с 1962 по 1966 год, а с 1966 по 1970 год был попечителем.

интересы исследования [11]

Люминесцентные бактерии: Гастингс' исследования светящихся бактерий послужили катализатором открытий биохимических механизмов, участвующих в их световом производстве,[15] открытие флавина как субстрата в его люцифераза реакция[16] определение ген регуляции люцифераз, и первое свидетельство проверка кворума,[17] форма бактериальной коммуникации. При распознавании кворума (первоначально названном аутоиндукцией) бактерии выделяют в среду вещество - аутоиндуктор. Как только концентрация этого вещества достигает критического уровня (мера количества бактерий в ограниченной области), транскрипция других специфических генов, которые были репрессированы. Как только было обнаружено, что секвенированный ген аутоиндуктора широко встречается в грамотрицательные бактерии определение кворума стало принято в начале 1990-х годов. Сейчас известно, что во многих патогенный бактерии, задерживается производство токсины, которые служат для значительного увеличения их патогенности, то же самое происходит с белками люциферазы. Уменьшая выработку токсина до тех пор, пока бактериальные популяции не станут значительными, эти бактерии могут быстро вырабатывать огромное количество токсина и тем самым подавлять защитные силы хозяина.

Люминесцентные динофлагеллаты: В начале 1954 г. Северо-Западный университет, Гастингс, его ученики и коллеги учились сотовый и молекулярный аспекты биолюминесценции динофлагеллят [особенно Lingulodinium polyedrum (ранее Гоняулакс полиэдра)]. Они выяснили структуру люциферины и люциферазы,[18] организация и регуляция связанных с ними генов, механизмы временного контроля,[19] и фактическую субклеточную идентичность и расположение светоизлучающих элементов, которые они назвали сцинтиллоны.[20] Они продемонстрировали, что реакция контролируется падением pH когда потенциал действия приводит к проникновению протонов через активируемые напряжением мембранные каналы в сцинтиллонах.[21] Благодаря исследованиям иммунолокализации лаборатория Гастингса показала, что сцинтиллоны представляют собой небольшие периферические пузырьки (0,4 мкм), которые содержат как люциферазу, так и люциферин-связывающий белок.[22] Совсем недавно лаборатория обнаружила, что ген люциферазы в Lingulodinium polyedrum и другие близкородственные виды содержат три гомологичных и смежных повторяющихся последовательности в своего рода «цирке с тремя кольцами с одинаковым действием во всех трех».[23] Правда, другой люминесцентный, но гетеротрофный, динофлагеллята, Noctiluca scintillans, имеет только один белок, который, по-видимому, обладает как каталитическими, так и связывающими субстратами свойствами в одном, а не в отдельных белках.

Циркадные ритмы динофлагеллат: С помощью Lingulodinium polyedrum в качестве модели Гастингс возглавил наше понимание молекулярных механизмов, участвующих в контроле циркадных ритмов,[24] которые у людей участвуют в сне, смене часовых поясов и других повседневных действиях. Его лаборатория показала, что ритм биолюминесценции включает ежедневный синтез и разрушение белков.[25] Поскольку мРНК код этих белков остается неизменным днем ​​и ночью, синтез этих белков контролируется на переводной уровень.[26] Эта работа теперь была распространена на другие белки клетки. С другой стороны, короткие импульсы ингибиторов синтеза этих белков приводят к фазовым сдвигам циркадного ритма, либо с задержкой, либо с опережением, в зависимости от того, когда вводится пульс.[27] На еще одном уровне фосфорилирование белков ингибиторы также влияют на период ритма.[28]

Другие люминесцентные системы: В начале своей карьеры Гастингс разработал методы количественной оценки уровня кислород требуется в люминесцентной реакции для нескольких различных видов, включая бактерии, грибы, светлячков и ракообразных остракод.[29] Эта работа показала, что кислородная вентиляция - это механизм мигания светлячков.[30] В другой работе, когда он был в лаборатории МакЭлроя, он исследовал основной биохимический механизм люциферазы светлячков и продемонстрировал, что кофермент А стимулирует излучение света.[31] Его лаборатория впервые продемонстрировала, что зеленая биолюминесценция кишечнополостных in vivo возникает из-за передачи энергии от люминесцентной молекулы (экворин ), который один излучает синий свет, во вторичный зеленый излучатель, который они назвали зеленым флуоресцентным белком (GFP).[9] После характеризации и клонирования GFP стал важной молекулой, используемой в качестве репортера и инструмента маркировки для изучения активации генов и паттернов развития.[10] Осаму Шимомура, Мартин Чалфи и Роджер Цзянь получил Нобелевская премия по химии в 2008 году за работу над этой замечательной молекулой.

Смерть

Гастингс умер от легочный фиброз 6 августа 2014 г. Лексингтон, Массачусетс.[1]

Публикации

Избранные публикации:

Рекомендации

  1. ^ а б Слотник, Дэниел Э. "Дж. У. Гастингс, 87 лет, пионер исследований биолюминесценции, умирает". Нью-Йорк Таймс. Получено 3 августа, 2016.
  2. ^ а б c "Лауреат премии Фаррелла 2006 года Дж. Вудленд Гастингс | Отделение медицины сна в Гарварде". Sleep.med.harvard.edu. Получено 17 июня, 2011.
  3. ^ "Профиль факультета: Дж. Вудленд Гастингс, доктор философии | Отделение медицины сна Гарвардской медицинской школы". Sleep.med.harvard.edu. Получено 17 июня, 2011.
  4. ^ Домашняя страница Hastings Lab В архиве 26 ноября 2009 г. Wayback Machine
  5. ^ а б c "Лаборатория Гастингса: Дж. Вудленд Гастингс". Mcb.harvard.edu. Архивировано из оригинал 17 июля 2011 г.. Получено 17 июня, 2011.
  6. ^ Гастингс, Дж. и Гринберг, Э. (1999)
  7. ^ Суини, Б. и Гастингс, Дж. (1957)
  8. ^ Гастингс, Дж. (2007)
  9. ^ а б Морин, Дж. и Гастингс, Дж. (1971)
  10. ^ а б Гастингс, Дж. и Morin, J.G. (2006)
  11. ^ а б c http://www.pnas.org/content/104/3/693.full.pdf
  12. ^ Дэвис, Тинсли Х. (10 января 2007 г.). "Профиль Дж. Вудленда Гастингса". Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 104 (3): 693–5. Дои:10.1073 / pnas.0610519104. ЧВК  1783375. PMID  17215362.
  13. ^ Гастингс, Джон В. (1951). Концентрация кислорода и интенсивность биолюминесценции (Кандидат наук.). Университет Принстона. OCLC  80712719 - через ProQuest.
  14. ^ Департамент MCB, Гарвардский университет: новости и события - MCB News В архиве 30 октября 2006 г. в г. Wayback Machine
  15. ^ Нилсон, К., Платт, Т. и Гастингс, Дж. У. (1970)
  16. ^ Гастингс, Дж. и Гибсон, Q.H. (1963)
  17. ^ Нилсон, К., Платт, Т. и Гастингс, Дж. У. (1970), Гастингс, Дж. и Гринберг, Э. (1999)
  18. ^ Гастингс, Дж. и Суини, Б. (1957), Суини, Б. и Гастингс, Дж. (1957)
  19. ^ Фогель М. и Гастингс Дж. У. (1972), McMurry, L. и Hastings, J.W. (1972)
  20. ^ ДеСа Р.Дж., Гастингс Дж.В. и Ваттер, A.E. (1963), Николас, М-Т., Николас, Г., Джонсон, К. Х., Бассо, Дж. М.. и Гастингс, Дж. (1987)
  21. ^ Кригер, Н., Гастингс, Дж. (1968)
  22. ^ Николас, М.-Т., Николас, Г., Джонсон, К. Х., Бассо, Дж. М.. и Гастингс, Дж. (1987)
  23. ^ Лю Л., Уилсон Т. и Гастингс Дж. У. (2004)
  24. ^ Боде, В.К., ДеСа, Р.Дж. и Гастингс, Дж. (1963), McMurry, L. и Hastings, J.W. (1972)
  25. ^ Данлэп Дж. И Гастингс Дж. У. (1981)
  26. ^ Морс Д., Милош П.М., Ру Э., Гастингс Дж. (1989), Hastings, J.W. (2007)
  27. ^ Тейлор, У. Р., Данлэп, Дж. К., Гастингс, Дж. У. (1982)
  28. ^ Комолли Дж. И Гастингс Дж. У. (1999)
  29. ^ Гастингс, Дж. (1952a, 1952b)
  30. ^ Гастингс, Дж. У., МакЭлрой, У. Д. и Куломбр, Дж. (1953)
  31. ^ МакЭлрой, У.Д., Гастингс, Дж. У., Зонненфельд, В. и Куломбр, Дж. (1953)

внешняя ссылка