Стивен М. Смит - Википедия - Steven M. Smith

Стивен М. Смит
Профессор Стивен Смит. JPG
Стивен Смит в Каменный лес в Китае
Родившийся
Лутон, Бедфордшир, Англия, Великобритания
НациональностьАвстралийский и британский
Альма-матерУниверситет Лестера (Бакалавр)
Университет Индианы (MA)
Уорикский университет (Кандидат наук)
ИзвестенKarrikins
Супруг (а)Доктор Бренда Виннинг
ДетиОдна дочь
НаградыСтипендия Института биологии (1998 г.)
Австралийский исследовательский совет, Товарищество Федерации (2004)
Китайская Академия Наук, Приглашенная профессура (2013)
Китайская Академия Наук, Международная стипендия Президента (2014 г.)
Научная карьера
ПоляГенетика и биохимия растений
УчрежденияЭкспериментальная станция Ротамстед
Организация Содружества научных и промышленных исследований

Институт Джона Иннеса
Эдинбургский университет
Университет Западной Австралии
Китайская Академия Наук Институт генетики и биологии развития

Университет Тасмании
ТезисСинтез малой субъединицы рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилазы
ДокторантР. Джон Эллис
ДокторантыЯн А. Грэм[1][2]
Интернет сайтwww.stevensmithresearch.com

Стивен М. Смит является профессором генетики и биохимии растений в Университет Тасмании в Австралии и приглашенным профессором в Китайская Академия Наук Институт генетики и биологии развития, Пекин, Китай.

Образование и ранняя жизнь

Смит родился и вырос в Лутон, Бедфордшир, Англия. Он учился в Лутонской гимназии и Лутонский шестой класс колледжа прежде чем стать помощником научного сотрудника в Экспериментальная станция Ротамстед в Харпендене, Хартфордшир. Работа в Ротамстеде вдохновила его на карьеру в области растениеводства, и он получил квалификацию для поступления в университет на «дневных» и вечерних занятиях в Технологическом колледже Лутона.

Карьера

Он был удостоен награды первой степени в области биологических наук от Университет Лестера, затем пошел в Университет Индианы США, чтобы получить степень магистра под руководством Карлоса Миллера, первооткрывателя кинетин. Смит вернулся в Великобританию, чтобы учиться на доктора философии под руководством Профессор Р. Джон Эллис, на Уорикский университет за это время он провел некоторые из своих исследований в Институт селекции растений в Кембридже. Затем ему была присуждена стипендия для проведения исследований в Организация Содружества научных и промышленных исследований (CSIRO) Подразделение растениеводства в Канберре, Австралия. После короткого периода в Институт Джона Иннеса в Норвиче он был назначен читать лекции на кафедре ботаники в Эдинбургский университет. Он провел 20 лет в Эдинбурге, став главой Института молекулярных наук о растениях. Он служил Совет по финансированию высшего образования Шотландии в качестве специалиста по оценке качества преподавания и внешнего экзаменатора в Политехнический институт Ngee Ann в Сингапуре. После присуждения Австралийский исследовательский совет Товарищество Федерации в 2004 году Смит перешел в Университет Западной Австралии и стал профессором Уинтропа по геномике растений. Он был одним из основателей Центра передового опыта в области энергетической биологии растений Австралийского исследовательского совета в 2005 году и был главным исследователем до 2014 года. Он также основал и был директором Центра передового опыта в области метаболомики растений. В 2015 году он был назначен профессором генетики и биохимии растений в Школе биологических наук Университет Тасмании. В 2013 и 2014 годах он был удостоен стипендии Китайская Академия Наук и назначен приглашенным профессором Института генетики и биологии развития в Пекине.

Исследование

Исследования Смита направлены на понимание роста и развития растений на молекулярном уровне и поиск путей повышения продуктивности и ценности растений.

Во время учебы в докторантуре Смит сотрудничал с Джоном Бедбруком из Института селекции растений, чтобы клонировать первый кДНК кодирует растительный фермент.[3] Этот фермент рибулоза-1,5-бисфосфаткарбоксилаза / оксигеназа, сокращенно RuBisCO, который отвечает за фиксацию углекислого газа растениями. В Эдинбурге в догеномную эпоху он сотрудничал с Крис Ливер и клонировали несколько ключевых ферментов метаболизма растений, включая малатсинтазу, изоцитратлиазу и PEP карбоксикиназу. Он задумал идею с Энтони Тревавас создания трансгенных растений, экспрессирующих кальций-чувствительный белок светящейся медузы, экуорин, чтобы сообщить о передаче сигналов кальция в растениях. Вместе они получили финансирование, создали растения и показали, что они могут сообщать о быстрой передаче кальциевых сигналов в ответ на холод, грибки, прикосновение и ветер.[4][5] Эта работа предшествовала аналогичному исследованию с использованием зеленый флуоресцентный белок из той же медузы. В 1996 году Смит и его аспирант Такеши Такаха сообщили об открытии циклических глюканов, содержащих до 200 остатков глюкозы, которые они назвали циклоамилоза.[6] Циклоамилоза и родственные циклоглюканы в настоящее время широко используются в пищевой и биотехнологической промышленности. Дальнейшие исследования метаболизма крахмала с Элисон Смит и Сэмом Зееманом в Центре Джона Иннеса привели к открытию нового пути расщепления крахмала в листьях.[7] Смит также сыграл важную роль в определении путей энергетического метаболизма с участием пероксисом, особенно жирных кислот. бета-окисление и глиоксилатный цикл.[8]

Karrikins: новое семейство регуляторов роста растений

Текущий и наиболее важный вклад Смита в биологию растений заключается в создании Karrikins в качестве основного семейства естественных регуляторов роста растений, определение механизма действия каррикина и эволюция реакции каррикина.[9][10][11][12][13][14] Каррикины - это небольшие органические соединения, производимые лесные пожары. Они смываются с почвой дождем и стимулируют прорастание покоящихся семян огнеопасных растений, находящихся в почвенном банке семян.[15] Эта реакция на каррикинов является специфической эволюционной адаптацией многочисленных видов растений, следующих за огнем, что дает им возможность успешно расти и воспроизводиться в условиях после пожара.[16]

Смит обнаружил, что Arabidopsis thaliana могут реагировать на Каррикинов при определенных условиях, и это обеспечило прорыв, необходимый для обнаружения их способа действия.[17] Его группе удалось изолировать нечувствительные к каррикину мутанты у Arabidopsis, и последующая идентификация мутировавших генов показала, что восприятие каррикина и реакция требуют альфа / бета гидролаза известный как KARRIKIN INSENSITIVE 2 (KAI2) и F-бокс протеин известный как БОЛЬШЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО РОСТА2 (MAX2).[18][19] Эти открытия показали, что передача сигналов каррикина происходит по аналогичному механизму с передачей сигналов химически связанных стриголактон гормоны.[20] Важно отметить, что он установил, что каррикины и стриголактоны воспринимаются независимо и вызывают разные реакции у растений.[19][21]

Его исследования также показали, что обычная функция KAI2 заключается в восприятии эндогенного сигнального соединения, которое не является ни каррикином, ни стриголактоном, но, вероятно, очень похоже.[22][23] Он предлагает, чтобы дублирование наследственного KAI2 Ген у ранних наземных растений привел к развитию двух генов у семенных растений, один из которых воспринимает стригоактоны, а другой - эндогенное каррикин-подобное соединение.[24][25]

Награды и признание

Совет по научным и инженерным исследованиям, Великобритания, стипендия НАТО, 1980 г.
Стипендия Института биологии, 1998 г.
Австралийский исследовательский совет, Товарищество Федерации 2004
Китайская Академия Наук, Приглашенные профессора старших международных ученых, 2013 г.
Китайская академия наук, Международная стипендия президента, 2015 г.

Thomson Reuters Цитируемый исследователь, 2016 г. [26]

Личное

Смит женат на докторе Бренде Виннинг, и у них есть дочь Александра, родившаяся в 1998 году.

Рекомендации

  1. ^ Грэм, Ян Александр (1989). Структура и функция гена малатсинтазы огурца и его экспрессия в процессе развития растений (Кандидатская диссертация). Эдинбургский университет. открытый доступ
  2. ^ Грэм, Ян А .; Смит, Лаура М .; Браун, Джон В. С .; Ливер, Кристофер Дж.; Смит, Стивен М. (1989). «Ген малатсинтазы огурца». Молекулярная биология растений. 13 (6): 673–684. Дои:10.1007 / BF00016022. PMID  2491683.
  3. ^ Бедбрук, Джон Р .; Смит, Стивен М .; Эллис, Р. Джон (23 октября 1980 г.). «Молекулярное клонирование и секвенирование кДНК, кодирующей предшественник малой субъединицы хлоропласта рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилазы». Природа. 287 (5784): 692–697. Дои:10.1038 / 287692a0.
  4. ^ Knight, Marc R .; Кэмпбелл, Энтони К .; Смит, Стивен М .; Тревавас, Энтони Дж. (8 августа 1991 г.). «Трансгенный растительный эккорин сообщает о влиянии прикосновения, холодового шока и элиситоров на цитоплазматический кальций». Природа. 352 (6335): 524–526. Дои:10.1038 / 352524a0. PMID  1865907.
  5. ^ Knight, M. R .; Smith, S.M .; Тревавас, А. Дж. (1 июня 1992 г.). «Движение растений, вызванное ветром, немедленно увеличивает содержание кальция в цитозоле». Труды Национальной академии наук. 89 (11): 4967–4971. Дои:10.1073 / pnas.89.11.4967. ISSN  0027-8424. ЧВК  49209. PMID  11536497.
  6. ^ Такаха, Такеши; Янасэ, Мичие; Таката, Хироки; Окада, Шигетака; Смит, Стивен М. (9 февраля 1996 г.). «Картофельный D-фермент катализирует циклизацию амилозы с образованием циклоамилозы, нового циклического глюкана». Журнал биологической химии. 271 (6): 2902–2908. Дои:10.1074 / jbc.271.6.2902. ISSN  0021-9258. PMID  8621678.
  7. ^ Смит, Элисон М .; Zeeman, Samuel C .; Смит, Стивен М. (1 января 2005 г.). «Деградация крахмала». Ежегодный обзор биологии растений. 56 (1): 73–98. Дои:10.1146 / annurev.arplant.56.032604.144257. PMID  15862090.
  8. ^ Прачароенваттана, Ицара; Cornah, Johanna E .; Смит, Стивен М. (1 июля 2005 г.). «Пероксисомальная цитрат-синтаза арабидопсиса необходима для дыхания жирных кислот и прорастания семян». Растительная клетка. 17 (7): 2037–2048. Дои:10.1105 / tpc.105.031856. ISSN  1532–298X. ЧВК  1167550. PMID  15923350.
  9. ^ Flematti, Gavin R .; Диксон, Кингсли В.; Смит, Стивен М. (21 декабря 2015 г.). «Что такое каррикины и как они были« открыты »растениями?». BMC Биология. 13 (1): 108. Дои:10.1186 / s12915-015-0219-0. ЧВК  4687367. PMID  26689715.
  10. ^ Хан, Амина (30 марта 2010 г.). «Дым способствует более сильному и густому росту растений». Лос-Анджелес Таймс. ISSN  0458-3035. Получено 3 сентября 2015.
  11. ^ Вивиан, Джефф. «Нахождение системы сигнализации для срабатывания завода« дым »». Получено 3 сентября 2015.
  12. ^ «Ученый-новатор в области растений присоединился к Университету Тасмании». 4 декабря 2014 г.. Получено 3 сентября 2015.
  13. ^ «Наука лесных пожаров помогает семенам прорастать быстрее и сильнее». ABC Сельский. 30 июня 2014 г.. Получено 3 сентября 2015.
  14. ^ «Химические вещества в дыме могут помочь лесам восстановиться после пожара | Pacific Beat». www.radioaustralia.net.au. Получено 3 сентября 2015.
  15. ^ Нельсон, Дэвид С.; Райзборо, Джули-Энн; Flematti, Gavin R .; Стивенс, Джейсон; Ghisalberti, Emilio L .; Диксон, Кингсли В .; Смит, Стивен М. (1 февраля 2009 г.). «Каррикинс обнаружил, что дым запускает прорастание семян арабидопсиса с помощью механизма, требующего синтеза гибберелловой кислоты и света». Физиология растений. 149 (2): 863–873. Дои:10.1104 / pp.108.131516. ISSN  1532-2548. ЧВК  2633839. PMID  19074625.
  16. ^ Нельсон, Дэвид С.; Flematti, Gavin R .; Райзборо, Джули-Энн; Ghisalberti, Emilio L .; Диксон, Кингсли В .; Смит, Стивен М. (13 апреля 2010 г.). «Каррикины усиливают световую реакцию во время прорастания и развития проростков Arabidopsis thaliana». Труды Национальной академии наук. 107 (15): 7095–7100. Дои:10.1073 / pnas.0911635107. ISSN  0027-8424. ЧВК  2872431. PMID  20351290.
  17. ^ Нельсон, Дэвид С.; Скаффиди, Адриан; Дун, Элизабет А .; Waters, Mark T .; Flematti, Gavin R .; Диксон, Кингсли В .; Беверидж, Кристин А.; Ghisalberti, Emilio L .; Смит, Стивен М. (24 мая 2011 г.). «Белок F-бокса MAX2 выполняет двойную роль в передаче сигналов каррикина и стриголактона у Arabidopsis thaliana». Труды Национальной академии наук. 108 (21): 8897–8902. Дои:10.1073 / pnas.1100987108. ISSN  0027-8424. ЧВК  3102411. PMID  21555559.
  18. ^ Нельсон, Дэвид С.; Flematti, Gavin R .; Ghisalberti, Emilio L .; Диксон, Кингсли В .; Смит, Стивен М. (1 января 2012 г.). "Регулирование прорастания семян и роста проростков химическими сигналами от горящей растительности". Ежегодный обзор биологии растений. 63 (1): 107–130. Дои:10.1146 / annurev-arplant-042811-105545. PMID  22404467.
  19. ^ а б Waters, Mark T .; Нельсон, Дэвид С.; Скаффиди, Адриан; Flematti, Gavin R .; Sun, Yueming K .; Диксон, Кингсли В .; Смит, Стивен М. (1 апреля 2012 г.). «Специализация в семействе белков DWARF14 дает различные ответы на каррикины и стриголактоны у Arabidopsis». Разработка. 139 (7): 1285–1295. Дои:10.1242 / dev.074567. ISSN  0950-1991. PMID  22357928.
  20. ^ Смит, Стивен М. (1 января 2013 г.). «Биология растений: колдовство и разрушение». Природа. 504 (7480): 384–385. Дои:10.1038 / природа12843. PMID  24336204.
  21. ^ Смит, Стивен М; Ли, Цзяян (1 октября 2014 г.). «Сигнализация и реакция на стриголактоны и каррикины». Текущее мнение в области биологии растений. SI: передача сигналов клеток и регуляция генов. 21: 23–29. Дои:10.1016 / j.pbi.2014.06.003. PMID  24996032.
  22. ^ Скаффиди, Адриан; Waters, Mark T .; Ghisalberti, Emilio L .; Диксон, Кингсли В .; Flematti, Gavin R .; Смит, Стивен М. (1 октября 2013 г.). «Карлактон-независимый морфогенез проростков Arabidopsis». Журнал растений. 76 (1): 1–9. Дои:10.1111 / tpj.12265. ISSN  1365-313X. PMID  23773129.
  23. ^ Скаффиди, Адриан; Waters, Mark T .; Sun, Yueming K .; Скелтон, Брайан У .; Диксон, Кингсли В .; Ghisalberti, Emilio L .; Flematti, Gavin R .; Смит, Стивен М. (1 июля 2014 г.). «Стриголактон-гормоны и их стереоизомеры передают сигнал через два родственных рецепторных белка, вызывая различные физиологические реакции у Arabidopsis». Физиология растений. 165 (3): 1221–1232. Дои:10.1104 / стр.114.240036. ISSN  1532-2548. ЧВК  4081333. PMID  24808100.
  24. ^ Waters, Mark T .; Скаффиди, Адриан; Sun, Yueming K .; Flematti, Gavin R .; Смит, Стивен М. (1 августа 2014 г.). «Каррикинская система ответа Arabidopsis». Журнал растений. 79 (4): 623–631. Дои:10.1111 / tpj.12430. ISSN  1365-313X. PMID  24433542.
  25. ^ Waters, Mark T .; Скаффиди, Адриан; Moulin, Solène L. Y .; Sun, Yueming K .; Flematti, Gavin R .; Смит, Стивен М. (1 июля 2015 г.). «Ортолог KARRIKIN INSENSITIVE2 Selaginella moellendorffii функционирует в развитии Arabidopsis, но не может опосредовать реакции на Karrikins или стриголактоны». Растительная клетка. 27 (7): 1925–1944. Дои:10.1105 / tpc.15.00146. ISSN  1532–298X. ЧВК  4531350. PMID  26175507.
  26. ^ «HCR Clarivate Analytics». HCR Clarivate Analytics. Получено 23 ноября 2016.