Мэри Энн Моран - Mary Ann Moran

Мэри Энн Моран
Альма-матерУниверситет Джорджии

Корнелл Университет

Колгейтский университет
Научная карьера
Поляморские бактерии, круговорот углерода и серы, геномика
УчрежденияУниверситет Джорджии

Мэри Энн Моран заслуженный профессор-исследователь морских наук в Университет Джорджии в Афинах. Она изучает роль бактерий в морских круговоротах питательных веществ Земли и является лидером в области морских наук и биогеохимии.[1] Ее работа сосредоточена на том, как микробы взаимодействуют с растворенным органическим веществом и на влиянии микробного разнообразия на глобальные циклы углерода и серы.[2] Определяя роли различных бактерий в циклах углерода и серы, она связывает биогеохимический и организменный подходы в морской науке.[1]

За ее лидерство и вклад в науку Моран удостоена множества наград и наград, в том числе медали за творческие исследования Университета Джорджии. [3][4] и премия White Research and Mentoring Award от Американского общества микробиологии.[4] Она также является членом Американская академия микробиологии и Американская ассоциация развития науки.[4]

Образование

Мэри Энн Моран получила степень бакалавра биологии в 1977 г. Колгейтский университет в Гамильтоне, штат Нью-Йорк.[4] В 1982 году она получила степень магистра природных ресурсов. Корнелл Университет в Итаке, штат Нью-Йорк.[4]

Наконец, она получила докторскую степень. в аспирантуре по экологии в 1987 г. Университет Джорджии, в Афинах, штат Джорджия. Она изучала переменные, влияющие на скорость биодеструкции лигноцеллюлозы в экосистемах водно-болотных угодий под руководством Роберта Э. Ходсона.[4][5][6] После получения докторской степени. она осталась в Университете Джорджии, чтобы продолжить свои исследования.

Исследования и открытия

Исследования Мэри Энн Моран сосредоточены на роли бактерий в морских циклах углерода и серы. Чтобы понять роль бактерий и лучше понять разнообразный метаболизм, происходящий в океане, она использует экологическая геномика, метагеномика и метатранскриптомика изучить гены и активность морских бактерий в природе.

Круговорот углерода и серы

По мере продвижения своей карьеры, исследования Моран были сосредоточены на органических соединениях и метаболических взаимодействиях, которые происходят между растворенным органическим веществом и морскими микробными сообществами. Эту область науки она продолжает изучать по сей день. Ее основной вклад был в исследование растворенного органического вещества (РОВ) и роли бактерий в морских биогеохимических циклах. Основное внимание она уделяет круговороту углерода и серы.

  • Органическая материя состоит из соединений на основе углерода, производимых биологическими организмами.[7][8][9] Органические вещества можно найти в почве, отложениях и воде, и они являются важным компонентом всех экосистем. Он обеспечивает среду обитания, пищу и питательные вещества для организмов, контролирует обмен питательными веществами, помогает удерживать воду в почве и может накапливать значительное количество углерода. Понимание деградации органических веществ имеет решающее значение для понимания углеродного цикла.[7]
  • Растворенные органические вещества представляет собой мертвые формы органического материала, такие как мертвые части растений, которые разложились и растворились, чтобы стать составной частью больших или малых водоемов.[10] Несмотря на важность РОВ для пресноводных и морских экосистем, его химический состав изучен плохо.[7]
  • Биогеохимия изучение природных циклов, таких как Цикл углерода и Серный цикл, которые перерабатывают жизненно важные элементы живой материи.[11][12]

Как описано в ее статье 2015 г. в Proceedings of the National Academy of Sciences, большое количество органических веществ выделяется фитопланктон а затем деградировал гетеротрофный бактерии на поверхности океана.[13] Соединения, важные для трофической связи, плохо известны, потому что есть тысячи химических веществ, составляющих морской РОВ.[13] Одна из целей исследовательской группы Морана - предсказать, как микробы и растворенное органическое вещество реагируют на изменение климата и как эти реакции, в свою очередь, влияют на глобальный углеродный цикл.[13]

Поскольку существуют тысячи химических веществ, которые составляют морской РОВ, эти соединения малоизвестны.[13] Ее исследовательская группа вырастила в лаборатории два микроорганизма: Розеобактер кладовая бактерия и фотосинтетическая диатомовая водоросль. Они использовали изменения в экспрессии генов, чтобы идентифицировать соединения, производимые диатомовыми водорослями, которые затем метаболизируются (съедаются) бактериями. Они определили, что диатомовые водоросли производят большие количества 2,3-дигидроксипропан-1-сульфоната (DHPS), ранее неизвестного метаболита диатомовых водорослей, который также специально использовался бактериями в качестве источника пищи. Группа Морана также показала, что DHSP был широко распространен в естественных популяциях диатомовых водорослей и был активно циркулирующим веществом в морской воде. Это исследование выявило недостающий компонент морского цикла углерода и серы и, скорее всего, приведет к более детальному пониманию морского цикла углерода и серы.[13]

Розеобактер и облака

Розеобактер Впервые виды были выращены в 1991 г. с поверхности морских водорослей.[14] Используя методы секвенирования ДНК и РНК, разработанные Мораном для использования в морской среде, исследовательская группа Морана продемонстрировала, что большая часть прибрежного и смешанного океанического бактериопланктона попадает в океан. Розеобактер клады Alphaproteobacteria.[15] Кроме того, она изучила физиология, генетика и экология Розеобактер широко распространены, что прочно утвердило их важность во многих морских экосистемах.

Еще один важный вывод ее исследования связан с образование облаков. Чтобы облако образовалось, вода должна конденсироваться в капли. Органические соединения серы в атмосфере создают аэрозоли которые служат облачные ядра конденсации. Органическое соединение серы, известное как DMSP (диметилсульфониопропионат ) в больших количествах производится фотосинтетическим планктоном в океане. Если DMSP преобразован в диметилсульфид (DMS), DMS поднимается в атмосферу и увеличивает образование облаков. Исследовательская группа Морана обнаружила ключевые гены в Розеобактер и Пелагибактерии которые разбивают DMSP на метантиол вместо этого химическое соединение, которое не попадает в атмосферу и не способствует образованию облаков.[16][17] По сути, исследовательская группа Морана сделала важное открытие, которое объясняет связь между морской микробной пищевой цепью и образованием облаков над океанами. Это исследование также помогло определить биохимический путь, который контролирует, как бактерии выделяют метантиол в микробную пищевую сеть, делая его доступным и для других бактерий.[17]

«Сначала выделение и обнаружение новой ключевой бактерии из океана, а затем секвенирование ее генома позволило этой команде найти гены, участвующие в цикле DMSP», - сказал Мэтью Кейн, программный директор отдела молекулярных исследований Национального научного фонда (NSF). и Cellular Biosciences, которые поддержали исследование. «Исследование выявило ранее скрытую роль, которую морские микробы играют в глобальном цикле серы».[16]

Почести и научное руководство

В 1997 году Моран получил медаль за творческие исследования Университета Джорджии за выдающиеся исследования, посвященные одной теме.[4] Она была председателем отдела микробной экологии Американское общество микробиологии с 2001-2002 гг. В 2005 году она была названа заслуженным профессором-исследователем в Университете Джорджии в знак признания ее вклада в свою дисциплину и ее исследования Розеобактер разновидность.[4] Она была избрана в Американская академия микробиологии в 2006 году.[4] Она служила Фонд Гордона и Бетти Мур Исследователь Инициативы по морской микробиологии[4] с 2004-2012 гг. за работу по геномике морских бактерий.[1][18][19] , а в 2016 году она получила вторую награду от этого фонда за исследование движения углерода между морскими микробами.[20] Она была первой, кто получил премию White Research and Mentoring Award от Американского общества микробиологии в 2008 году, чтобы признать ее приверженность наставничеству и подражанию для молодых ученых на уровне бакалавриата, магистратуры и докторантуры.[1][21] На сегодняшний день она обучила восемь аспирантов, девять докторантов, 25 студентов бакалавриата и пять стажеров старших классов.[1] Моран также был избран членом Американская ассоциация развития науки в 2009.[4]

Она является членом нескольких советов и комитетов, включая Научно-консультативный совет Институт Макса Планка по морской микробиологии с 2009 г.[4], то Объединенный институт генома (JGI) Консультативный комитет программы по надзору за прокариотами с 2011 г.[4], Научно-консультативный комитет JGI с 2012 г.[4], Научный совет редакторов-рецензентов с 2015 г.[4], и Совет управляющих Американской академии микробиологии с 2014 г.[4]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е "Дэвид С. Уайт". davidcwhite.org. Получено 2016-11-01.
  2. ^ "Мэри Энн Моран | Морские науки и океанография в Университете Джорджии - Афины, Джорджия". www.marsci.uga.edu. Получено 2016-11-01.
  3. ^ "Награды за исследования | Мэри Энн Моран". research.uga.edu. 2016-02-23. Получено 2016-11-01.
  4. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п «Лаборатория Морана». moranresearch.uga.edu. Получено 2016-11-01.
  5. ^ Моран, Мэри Энн; Maccubbin, A.E .; Беннер, Рональд; Ходсон, Роберт Э. (1987). «Динамика микробной биомассы и активности в пяти местообитаниях экосистемы болота Окефеноки». Микробная экология. 14 (3): 203–217. Дои:10.1007 / BF02012941. ISSN  0095-3628. PMID  24202715.
  6. ^ "Мэри Энн Моран - цитирование ученых Google". scholar.google.com. Получено 2016-11-01.
  7. ^ а б c «Важность органического вещества почвы». www.fao.org. Получено 2016-11-01.
  8. ^ «Здоровье почвы - органическое вещество». www.soilhealth.com. 2012-01-01. Получено 2016-11-01.
  9. ^ «Глоссарий: природные органические вещества». www.greenfacts.org. Получено 2016-11-04.
  10. ^ Макдауэлл, Уильям Х (2003-05-01). «Растворенное органическое вещество в почвах - будущие направления и вопросы без ответа». Геодермия. Экологические аспекты растворенного органического вещества в почвах. 113 (3–4): 179–186. Дои:10.1016 / S0016-7061 (02) 00360-9.
  11. ^ «биогеохимический цикл | наука». Британская энциклопедия. Получено 2016-11-01.
  12. ^ «определение биогеохимического цикла». Dictionary.com. Получено 2016-11-01.
  13. ^ а б c d е Durham, Bryndan P .; Шарма, Шалаб; Ло, Хайвэй; Смит, Криста Б .; Amin, Shady A .; Бендер, Сара Дж .; Dearth, Стивен П .; Моой, Бенджамин А. С. Ван; Кампанья, Шон Р. (13 января 2015 г.). «Загадочный круговорот углерода и серы между поверхностным планктоном океана». Труды Национальной академии наук. 112 (2): 453–457. Дои:10.1073 / pnas.1413137112. ISSN  0027-8424. ЧВК  4299198. PMID  25548163.
  14. ^ Бьюкен, Элисон; González, José M .; Моран, Мэри Энн (2005-10-01). "Обзор линии происхождения морских розеобактеров". Прикладная и экологическая микробиология. 71 (10): 5665–5677. Дои:10.1128 / AEM.71.10.5665-5677.2005. ISSN  0099-2240. ЧВК  1265941. PMID  16204474.
  15. ^ González, José M .; Симо, Рафель; Массана, Рамон; Covert, Joseph S .; Casamayor, Emilio O .; Педрос-Алио, Карлос; Моран, Мэри Энн (2000-10-01). «Структура бактериального сообщества, связанная с цветением североатлантических водорослей, производящим диметилсульфониопропионат». Прикладная и экологическая микробиология. 66 (10): 4237–4246. Дои:10.1128 / AEM.66.10.4237-4246.2000. ISSN  0099-2240. ЧВК  92291. PMID  11010865.
  16. ^ а б «Ученые UGA обнаружили недостающие звенья в биологии образования облаков над океанами». www.moore.org. Получено 2016-11-04.
  17. ^ а б Ховард, Эринн С .; Хенриксен, Джеймс Р .; Бьюкен, Элисон; Райш, Крис Р .; Бюргманн, Гельмут; Валлийский, Рори; Е, Венинг; González, José M .; Мейс, Кимберли (27 октября 2006 г.). «Бактериальные таксоны, ограничивающие приток серы из океана». Наука. 314 (5799): 649–652. Дои:10.1126 / наука.1130657. ISSN  0036-8075. PMID  17068264.
  18. ^ «Грант Деталь». www.moore.org. Получено 2017-03-08.
  19. ^ «Грант Деталь». www.moore.org. Получено 2017-03-08.
  20. ^ «Грант Деталь». www.moore.org. Получено 2017-03-08.
  21. ^ «Морской ученый из UGA Мэри Энн Моран стала лауреатом престижной национальной премии | UGA Today». news.uga.edu. 2007-12-05. Получено 2016-10-28.