Ruth Lyttle Satter

Ruth Lyttle Satter
Életrajzi adatok
Született1923. március 8.
New York
Elhunyt1989. augusztus 3. (66 évesen)
Ismeretes mint
HázastársRobert Satter
Gyermekeknégy gyermek
Iskolái
  • Barnard College
  • Connecticuti Egyetem
Iskolái
Felsőoktatási
intézmény		University of Connecticut
Más felsőoktatási
intézmény		Barnard College
Pályafutása
SzakterületBotanika
Kutatási területnövényfiziológia, kronobiológia
Munkahelyek
University of connecticutrezidens professzor
Yale Egyetemlaboratóriumi munkatárs
Bell laboratóriumbeosztott
Más munkahelyekMaxson Company
A Wikimédia Commons tartalmaz Ruth Lyttle Satter témájú médiaállományokat.

Ruth Lyttle Satter (New York, 1923. március 8. – ?, 1989. augusztus 3.) amerikai botanikus, a cirkadián levélmozgás felfedezője.

Élete

[szerkesztés]

New Yorkban született, 1923. március 8-án, Ruth Lyttle néven.[1]

A Barnard kollégiumban szerzett BA fokozatot matematikából és fizikából 1944-ben.[1] Miután végzett tanulmányaival, a Bell laboratóriumban kezdett dolgozni, emellett állása volt a Maxson társaságnál is. 1946-ban férjhez ment Richard Satterhez, és idejét a házimunkára, valamint négy gyermekük (Mimi, Shoshana, Jane és Dick) felnevelésére fordította.[1][2][3] A növények iránti szeretete miatt ezen idő alatt elvégezte a New York-i Botanikus Kert kertészeti képzését, és 1953 és 1963 között az YMCA Hobbiiskolában kertészeti oktatóként tevékenykedett.[1]

1964-ben felvették a connecticuti állami egyetem növényélettan szakára, ahol 1968-ban szerzett PhD fokozatot.[1] Doktori munkája során Satter elkezdte feltárni a növényi cirkadián óra molekuláris alapjait. Meghatározta a vörös/távoli-vörös fény és a hozzá kapcsolódó fotopigment, a fitokróm hatását a növényi morfogenezisre.[1] A cirkadián ritmusokkal kapcsolatos munkája meghatározta karrierjét, és jelentős befolyással volt a kronobiológia területére.

1968-ban csatlakozott Arthur W. Galston laboratóriumához, először alkalmazottként, majd kutatóként.[1] Eközben folytatta kronobiológiai kutatásait, a levelek mozgására összpontosítva.[1] Ez a munkája rámutatott, hogy a levélmozgást egy ionáramlás hozza létre, ami a növények mozgását is szabályozza a ciklikus világos-sötét, illetve a tartósan sötét vagy tartósan világos környezetekben is.[4] 1980-ban szerzőtársa lett Galtonnak és Peter J. Daviesnek a Zöld növények élete tankönyv harmadik kiadása megírásában.[5]

1980-ban Satter a Connecticuti Egyetem rezidens professzora is lett, ahol felfedezte, hogy a foszfatidilinozitol-ciklus az alapvető fényátviteli mechanizmus a levélmozgató sejtekben.[1] Ebben az évben Ruthnál krónikus limfocitális leukémiát diagnosztizáltak, de ez csak fokozta tudományos érdeklődését,[1] így több tanulmányt publikált, egy könyvön dolgozott, és nemzetközi elismerést szerzett a kronobiológiával kapcsolatos munkájával. Emellett aktív maradt férjével: beutazták a világot, hogy kerékpározzanak, ússzanak és megismerjék a különböző kultúrákat.[3]

Halála és öröksége

[szerkesztés]

Habár Ruth a betegsége nagyrészét aktívan, munkával töltötte, az egészsége a 80-as évek végén hanyatlani kezdett,[3] így a kezelés abbahagyása mellett döntött, saját kezébe vette hátralevő idejének irányítását.[3] A döntésből származó belső békességét és utolsó napjait férje örökítette meg a New York Timesban megjelent cikkében.[3]

1989. augusztus 3-án, 66 éves korában végül elvesztette az elhúzódó csatát betegségével.[1] Végakarata szerint létrejött a Ruth Satter Emlékdíj,, amely 1000 dollárral támogatja azokat a nőket, akik családalapítás miatt legalább három évre meg kell, hogy szakítsák tanulmányaikat.[6] 1990-ben testvére, Joan S. Birman megalapította a Ruth Lyttle Satter Matematikai Díjat az emlékezetére.[7] Ez utóbbit két évente osztják ki Satter kutatás iránti elkötelezettsége tiszteletére, hogy ezzel is bátorítsák a nők tudományos életben való részvételét. A díjjal együtt 5000 dollár összeg is jár annak a nőnek, aki a matematikai kutatásokhoz jelentős mértékben járul hozzá.[7]

Munkássága

[szerkesztés]
A Satter kutatásaiban is használt növényfaj, a perzsa selyemakác (Albizia julibrissin) egy fiatal példányának levélmozgása

A cirkadián ritmusú levélmozgás működése

[szerkesztés]

A levelek cirkadián ritmusát a francia Jean-Jacques d'Ortous de Mairan szerzetes fedezte fel a 18. században. Ez olyan lényeges megfigyelés volt, hogy a jelenséget cirkadián óramutatónak nevezték el,[8] habár a molekuláris működése Satter kutatásai előtt ismeretlen volt.

Satter munkája az volt, hogy megfejtette a levélcsukló (pulvinus) − a levelek vagy levélkék alapjánál található speciális növényi mozgató szerv − működését, ami a levelek egyenesedését és ernyedését vezérli. Felfedezte, hogy a kálium- és kloridionok koncentrációjának változása ozmotikus vízáramlást hoz létre, ez pedig a sejt víztartalmát megváltoztatja. A levélcsukló kétféle sejtet: flexort és extenzort tartalmaz.[8][9] Satter munkája megmutatta, hogy ahogyan a flexorban az oldottanyag- és vízmennyiség, s ezzel együtt a sejt teltsége nő, úgy az extenzorban az ionok és a víz mennyisége, azaz a sejt teltsége csökken. Ez a koordinált, ellentétes irányú változáspár a levélcsukló tágulását vagy összehúzódását, így a levelek kiegyenesedését vagy elernyedését okozza.[9]

Satter tanulmányozta a cirkadián állapotváltozásokat a membránpotenciálban, együttműködve a Vermonti Egyetemről Richard Racusennel.[8] Satter megállapította, hogy a membránpotenciál változásai túl gyorsak ahhoz, hogy azokat csak a korábbi cikkeiben leírt, kálium- és kloridionok passzív jellegű áramlása okozza.[8] Felfedezett egy energiát igénylő (azaz aktív jellegű) protonpumpa működést, ami a sejtekből eltávolítja a protonokat (H+) – vagyis csökkenti ott a pH-t –, s ezzel segíti a megfigyelt gyors elektromos változásokat, így például a káliumionok áramlását.[8] Emiatt Satter és Racusen megállapították, hogy a membránpotenciál változásai vezérlik a cirkadián ritmusú levélmozgáshoz szükséges ionáramot. További kísérletekkel különböző feltételek mellett (sötétség, fehér fénynek, vörös fénynek, infravörös/távoli-vörös fénynek való kitettség) megmutatták, hogy a levélcsukló flexor és extenzor sejtjeiben a pH ugyancsak ellentétesen változik.[8] Ezek alapján Satter megmutatta, hogy sötétben a flexor sejtekben voltak aktívak a protonpumpák, világosban pedig az extenzor sejtekben.

Mozgató sejtek

[szerkesztés]
A Pfr és a Pr fitokróm izomerek relatív gyakorisága a nap folyamán

Satter fellebbentette a fátylat arról a működésről, ami lehetővé teszi a cirkadián ritmusú levélmozgások és a világos-sötét ciklusú folyamatok szinkronizációját. Ez azáltal történt, hogy megmutatta, hogy a levélcsuklóban található fitokrómok (egyfajta fotopigmentek a növényekben) közvetítik a membránpotenciál azon változásait, amik a vörös és a távoli-vörös fény hatására következtek be.[8][10][11]

A fitokrómoknak két, egymásba átalakulni képes izomerjük van: Pfr és Pr. A vörös fény a levélcsukló fitokrómjait a Pfr formába alakítja, ami a levelek ernyedését segíti, míg a távoli-vörös fény a Pr formába alakítja, ami a levelek nyílását mozdítja elő. A Pfr formájú fitokróm depolarizálja a sejtmembránt azzal, hogy a káliumion-csatornákat nyit meg, így lehetővé teszi a káliumionok áramlását, míg a Pr formájú fitokróm hiperpolarizációt hoz létre a sejtmembrán mentén azzal, hogy bezárja a káliumion-csatornákat, s ezzel gátolja az ionok áramlását.[8] Ahogyan a 24 órás napi ciklus során a vörös és távoli-vörös fény mennyisége változik, úgy változik a levélcsukló fitokrómjának izomer formája is, és így ezen keresztül megvalósul a levelek mozgása.

Satter tanulmányozta emellett a többi frekvencia hatását is. Felfedezte, hogy a kék fény fáziseltolódást okoz a sámánfa és a selyemakác levélmozgásában is.[8] Eszerint a kék fény a levelek kinyílását és ernyedését eltolja (sietteti vagy késlelteti) a vörös fény által szabályozotthoz képest, azonban az ehhez kapcsolódó fotoreceptorokat csak később találták meg.[8]

Megjegyzések

[szerkesztés]

Jegyzetek

[szerkesztés]
  1. ↑ a b c d e f g h i j k Arthur W. Galston: "RUTH LYTTLE SATTER March 8, 1923–August 3, 1989", J Biol Rhythms March 1991 6: 2–3, doi:10.1177/074873049100600102 bibliographic details, preview
  2. ↑ Robert SATTER Obituary – Hartford, CT | Hartford Courant. (n.d.). Retrieved April 10, 2019, from https://www.legacy.com/obituaries/hartfordcourant/obituary.aspx?n=robert-satter&pid=155533200
  3. ↑ a b c d e CONNECTICUT OPINION; A Parting Gift: A Lesson on Embracing Life and Death – The New York Times. (n.d.). Retrieved April 10, 2019, from https://www.nytimes.com/1989/10/22/nyregion/connecticut-opinion-a-parting-gift-a-lesson-on-embracing-life-and-death.html
  4. ↑ (1971) „Potassium Flux: a Common Feature of Albizzia Leaflet Movement Controlled by Phytochrome or Endogenous Rhythm”. Science 174 (4008), 518–520. o. DOI:10.1126/science.174.4008.518. PMID 17745744. 
  5. ↑ Galston, A. W., Davies, P. J., & Satter, R. L. (1980). The life of the green plant. Prentice-Hall
  6. ↑ Austin, R. (1997). The Grants Register 1997. New York: Macmillan
  7. ↑ a b AMS::Ruth Lyttle Satter Prize in Mathematics. (n.d.). Retrieved April 23, 2019, from http://www.ams.org/prizes-awards/paview.cgi?parent_id=35
  8. ↑ a b c d e f g h i j Moran, N. (2007). Osmoregulation of leaf motor cells. FEBS Letters, 581(12), 2337–2347. https://doi.org/10.1016/j.febslet.2007.04.002
  9. ↑ a b Uehlein, N., & Kaldenhoff, R. (2007). Aquaporins and Plant Leaf Movements. 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). Plant Photobiology in the Last Half-Century. PLANT PHYSIOLOGY, 54(4), 427–436. https://doi.org/10.1104/pp.54.4.427

Fordítás

[szerkesztés]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Ruth Lyttle Satter című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

  • USA USA-portál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap