Siker megkeresése a szimbiózisban

1998-ban, az Egyesült Királyság növénybiológusa, Giles Oldroyd (a képen balra), közvetlenül a Ph.D. A Berkeley-i Kaliforniai Egyetemen előrelátással láthatta, hol helyezkednek el a nagy megválaszolatlan kérdések a növénybiológiában. Az egyik olyan terület, amely nagy potenciállal bírt rá, a hüvelyesek szimbiózisa volt. "Ez igazán megragadta a képzeletem" - emlékszik vissza.

Alig hét évvel később, Oldroyd, 34 éves korában nemzetközileg hírnevet szerzett a hüvelyesek szimbiózisában, megbízatása és tíz kutatócsoportja. Ez a hajlandóság a fontos kérdések felkutatására és megoldására, összekapcsolódva az úgynevezett tudományos társadalmi készségekkel - az a képessége, hogy kölcsönhatásba lépjen más tudósokkal, kereskedelmi forrásokkal és szimbiotikus partnerségeket alakítson ki - véleménye szerint kulcsa a sikernek. A tanulmányozott hüvelyesekkel ellentétben, sikere abban a képességében gyökerezik, hogy kapcsolatot létesítsen és összegyűjtse, amire szüksége van a körülötte lévő világból.

Tudós hajtások

Még mindig, amikor genetikai egyetemi hallgató volt az Egyesült Királyságban, a norwichi East Anglia Egyetemen, Oldroydnek lehetősége volt egy évet eltölteni a Berkeley-i Kaliforniai Egyetemen, ahol csatlakozott Brian Staskawicz növénybiológushoz, akivel találkozott, miközben Staskawicz szombatként dolgozott az üzemben. a norwichi John Innes Center kutatóintézete. A diploma befejezése után visszatért Staskawicz laboratóriumába doktorátusára, klónozva és jellemezve a betegségekkel szemben ellenálló gént a paradicsomnövényekben. "Ez a növény / mikrobák jelátvitelében indított el. Érdekesnek láttam, hogy két organizmus megtanulja kommunikálni egymással" - emlékszik vissza Oldroyd.

Elágazás

Izgalmasnak tekintve a növénybetegségek kutatását Oldroyd úgy ítélte meg, hogy a mező túl zsúfolt, és valószínűleg nem kínál hosszú távú kutatási rést. Ezt a nézetet a felettese és mentor támogatta. Staskawicz, mondja Oldroyd, "megmutatta nekem, hogy át kell gondolni a dolgokat ... nemcsak a tudományt, hanem a karriert is figyelembe véve". Oldroyd szívébe vette Staskawicz tanácsát, amikor elhatározta, hogy melyik irányba haladjon tovább. Kiderült, hogy ez egy karriert meghatározó döntés.

A doktori fokozat befejezése után Oldroyd posztdoktori állásokra jelentkezett két területen, amelyekre várhatóan gyorsan bővülne: programozott sejthalál és szimbiózis. A hüvelyesek szimbiózisa különösen lenyűgözte. Úgy gondolta, hogy az időzítés megfelelő volt: a genetikai térképek és a genomi könyvtárak éppen most megjelentek, lehetővé téve a kutatóknak, hogy kibomtsák a hüvelyesek és baktériumok közötti kommunikációt közvetítő komplex jeleket.

Nem sokkal ezután helyet kapott a Stanford Egyetem Sharon Long laboratóriumában, amely a növényi szimbiózis kutatásának egyik vezető úttörője volt. Ott Oldroyd azon a géneken karakterizálódott, amelyek ezen hüvelyesek és baktériumok kapcsolatának közvetítésében részt vesznek. A baktériumok és a hüvelyesek - például a borsó - kölcsönösen előnyös kapcsolatban vannak: A növények megkapják a növekedéshez szükséges nitrogént, a baktériumok pedig szént szereznek a növények fotoszintézis gyáraiból. Oldroyd szerint nemcsak "a természet világának egyik legbonyolultabb szimbiotikus interakciója", hanem egyben az nitrogén élő rendszerekbe jutásának egyik legfontosabb módja.

Egy rést találni

Oldroyd ideális kutatási területet talált, amelyre építheti karrierjét. "Nagyon tudatos döntéseket hoztam arról, hogy mely területeket kell bevonni" - emlékszik vissza Oldroyd. "Bizonyos értelemben nem hatalmas ugrást tettem a betegségekkel szembeni ellenállásról a szimbiózisra. Ez az összes növényi és mikrobás jelátvitelt jelenti." Azt mondja, a különbség az, hogy "a hüvelyesek kissé elmaradtak, mert nem volt annyira beruházásba, mint például az Arabidopsis . Előnyt szereztem abban, hogy egy olyan terület része vagyok, amely nagyon halad előre. gyorsan."

2002-ben Oldroyd visszatért az Egyesült Királyságba, amikor elnyerte a Biotechnológiai és Biológiai Tudományos Kutatási Tanács (BBSRC) ösztöndíját. Ugyanakkor megbízatási feladatot kapott a John Innes Központban lévő saját laboratórium vezetésére. A Long laboratóriumában megkezdett munkára építve csapata megvizsgálja, hogy a gének hogyan közvetítik a baktériumok és a hüvelyesek közötti jelátvitelt. Érdekelnek annak megállapítása, hogy egyes Nod tényezőnek nevezett jelzőmolekulák hogyan kapcsolódnak a kalcium aktiválásához és felismeréséhez, amely egy fontos másodlagos hírvivője a jelző útban.

Oldroyd reméli, hogy kutatása nem csupán tudományos szempontból érdekes; reméli, hogy ez új módszerekhez vezet a nem hüvelyes növények nitrogénellátására. Jelenleg a gazdálkodók nagymértékben támaszkodnak a nitrogén műtrágyákra, amelyek szennyezik és megkövetelik a fosszilis tüzelőanyagok előállítását. "A mezőgazdasági termelők nem engedhetik meg maguknak ezt negyven-ötven éven belül. Ha találunk más utat ... ez a Szent Grál."

Bármi áron

"Amit igazán szeretnék, megértem ezt a biológiai jelenséget" - mondja Oldroyd. "Megteszek bármit, amire szüksége van."

Amit eddig eltelt az idő és a kitartás. Oldroyd, akinek elsődleges genetikai képzése van, gyorsan felgyorsította magát a genomika és a sejtbiológia vonatkozó vonatkozásaival kapcsolatban. Annak érdekében, hogy megértse a kalcium-kimutatás szerepét, Oldroyd belemerült a kalcium-szignálokkal foglalkozó hatalmas irodalomba, amelyek nagy része állati rendszerekben végzett munka eredménye. "Számos különböző terület információit szintetizálja" - mondja Maria Harrison, a New York-i Ithacában található Boyce Thompson Növénykutató Intézet. "És kreatív módon dolgozza össze a dolgokat." Jonathan Jones a norwichi Sainsbury laboratóriumból, aki egyetemi hallgatója óta ismeri Oldroydot, egyetért: "Összeállítja a genomikát a sejtbiológiával, hogy megismerjék a fiziológiát. És mindezt nagyon jól összerakja."

És ez nem csak az elmélet, amelyet megtanult. Oldroyd szakértői technikai készségeket is elsajátított, például hogyan lehet kis mennyiségű halált beinjekciózni az élő sejtekbe anélkül, hogy megölnék őket. Harrison szerint ez valami, amit "sok ember nem tehet."

Elkötelezettsége és találékonysága ellenére Oldroyd felismeri a csapatokban végzett munka fontosságát: "Nem tudok mindent tudni" - mondja. Az együttműködés és a csapatmunka más szempontból is értékes. "Nagyon szórakoztató és izgalmas, amikor kénytelenek vagyok valamire másképp gondolkodni" - mondja. "Nagyon együttműködő, ami fontos" - ismeri el Douglas Cook a Davisi Kaliforniai Egyetemen. Oldroyd nemcsak egyesíti a kutatási projektek erőit, mondja Cook, hanem a közösség erőfeszítéseiben is részt vesz a hüvelyes Medicago truncatula modellmagbankjának kifejlesztésében, és koordinálja az organizmus genomjának szekvenálására irányuló európai erőfeszítéseket.

"Két sikeres modell létezik" - mondja Cook. "Az egyik modell az, hogy nagyon intenzíven összpontosítson befelé. A másik pedig széles körű interakció. Giles a későbbi taktikát választotta."

Melissa Mertl Londonban székhellyel rendelkező szabadúszó író .