Натан Нельсон - Nathan Nelson - Wikipedia

Натан Нельсон это биохимик и молекулярный биолог кто был награжден 2013 Премия Израиля в Науки о жизни.^[1]^[2] По состоянию на январь 2012 года он опубликовал более 240 научных работ, которые цитировались более 15 000 раз.^[3]^[4]

Ранняя и личная жизнь

Натан Нельсон родился в Авихаил, Израиль в 1938 году. Его отец Моше, который в 1918 году эмигрировал в Израиль в качестве солдата в Еврейский легион, был пионером, соучредителем Рамат-Ган и деревни Ган Хаим и Авихаил. Семья матери Натана, Гении, была одной из первых поселенцев в Рамат-Ган.

Нельсон служил десантником в Силы обороны Израиля с 1957 по 1959 год. Сразу после армии он стал членом кибуца в Гевим. Когда его отец заболел, Нельсон покинул Гевим, чтобы заботиться об их ферме в Авихайле, выращивая крупный рогатый скот и овец, но в основном выращивая цитрусовые деревья. Без ведома большинства, Нельсон также был заядлым серфером.

В 1961 году бывший учитель начальной и средней школы Нельсона, профессор Элазар Кохва, убедил его покинуть ферму, чтобы учиться во вновь созданном Тель-авивский университет. Во время учебы он женился на своей однокласснице Ханне, которая сыграла важную роль в управлении его лабораторией. Вместе у них трое детей, Ли-Бат Нельсон (High Tech Executive и VC),^[5] Нирит Нельсон (Куратор и арт-директор),^[6]^[7] и Бен Нельсон (Основатель проекта Minerva).^[8]

Профессиональная карьера

Натан Нельсон получил три степени в Тель-Авивском университете, в том числе докторскую степень. под руководством профессора Дж. Ноймана.^[9]

Нельсон стажировался с профессором Эфраим Ракер в Корнелле с 1970 по 1972 год, после чего он присоединился к недавно открытому кафедре биологии в Технион в Хайфе. В 1980 году он стал профессором.

В этот период он провел год творческого отпуска в Базельский университет 'Biozentrum с профессором Готфридом Шацем и Корнелл Университет с профессором Эфраимом Ракером.

В 1985 году профессор Рон Кабак предложил Нельсону должность в Институт молекулярной биологии Рош, а фундаментальная наука исследовательский центр, в котором Нельсон не только продолжил исследования в своей области, но и получил возможность исследовать новые области благодаря обильному финансированию.

В 1995 году он вернулся в Тель-Авивский университет и основал свою лабораторию на кафедре биохимии. Помимо своих исследований и преподавания, он сыграл важную роль в открытии Института структурной биологии Даниэллы Рич с очень небольшим бюджетом. Нельсон занимал должность директора в 2005-2011 гг.

Нельсон был членом Совета управляющих и членом Исполнительного совета Тель-Авивского университета; работал заместителем председателя Международного института молекулярной и клеточной биологии в Варшаве, основанного ЮНЕСКО, и президентом Израильского общества биохимии.

Однако его главным интересом всегда были и остаются исследования, которые он продолжает проводить 7 дней в неделю, в основном на лабораторном столе.

Награды и отличия

Работа Натана Нельсона отмечена множеством наград, в том числе:

Премия Гумбольдта
Членство в EMBO
Почетный профессор Сычуаньский университет
Почетный доктор от Болонский университет
Премия Иланит-Кацир Федерации обществ экспериментальной биологии Израиля (FISEB)
Премия Израиля 2013 года в области наук о жизни.

В 2011 году он получил 5-летний грант Advanced Grant от Европейский исследовательский совет (ERC), призванный позволить выдающимся признанным лидерам в исследованиях реализовывать новаторские проекты, открывающие новые направления в любой области.^[10] Исследование сосредоточено на использовании кислородного фотосинтеза у цианобактерий для устойчивого производства энергии.^[11]

Исследование

Исследования Натана Нельсона охватывают множество тем, касающихся мембранных белков и комплексов мембранных белков, среди которых: V-АТФаза, переносчики нейротрансмиттеров, переносчики ионов металлов и комплексы, участвующие в процессе фотосинтеза.

V-АТФаза

V-АТФаза представляет собой комплекс, расположенный в основном в мембране вакуолярной системы клеток, который использует АТФ в качестве источника энергии, позволяя хранить растворенные вещества в вакуолярной системе против градиента их концентрации. У большинства живых существ это необходимый компонент для жизни, но Нельсон обнаружил, что дрожжи могут преодолевать ограничения нефункциональной V-АТФазы, живя в условиях повышенной кислотности. Это открытие открыло дверь для исследования белков, составляющих этот комплекс, и кодирующих их генов, многие из которых были обнаружены в его лаборатории. Структура одной из частей была решена методом рентгеновской кристаллографии в группе Нельсона.

Транспортеры нейротрансмиттеров

Транспортеры нейротрансмиттеров представляют собой белки в мембранах нейрональных клеток, которые обеспечивают транспортировку определенного нейротрансмиттера с одной стороны мембраны на другую. Нельсон участвовал в открытии первого гена Транспортер ГАМК, который является нейротрансмиттером, но также и аминокислотой. Следовательно GAT1 ген - это первый ген, обнаруженный также для переносчика аминокислот. Впоследствии в его лаборатории были обнаружены и охарактеризованы гены других переносчиков.

Транспортеры ионов металлов

Исследования Нельсона переносчиков ионов металлов в дрожжах объяснили механизм действия устойчивости и чувствительности к микобактерии у мышей, что вызывает проказа и туберкулез в человеке.

Было известно, что дефект гомологичного гена в Дрозофила вызывает потерю вкуса, и он обнаружил, что это можно исправить, добавив в их рацион марганец или железо.

Фотосинтез

Фотосинтез это процесс, отвечающий за производство большей части продуктов питания, кислорода и топлива на Земле из неорганических материалов, воды и углекислого газа, а также солнечного света как источника энергии. В световой стадии принимают участие четыре крупных белковых комплекса. Трое из четырех были изучены в лаборатории Нельсона:

Комплекс цитохрома b6-f
АТФ-синтаза
Фотосистема I (PSI)

В этих предметах Нельсон сделал несколько важных открытий. Однако его главный вклад заключается в руководстве работой, завершившейся решением кристаллической структуры PSI растений его учениками Адамом Бен-Шемом, а затем Алексеем Амунцем. Они показали, что комплекс состоит из 18 белков, содержащих всего 46 трансмембранных спиралей. Кроме того, комплекс содержит более 170 пигментов хлорофилла и около 30 каротиноидов, которые также захватывают свет, но также служат защитным агентом. Plant PSI - один из самых сложных мембранных комплексов, структура которых на сегодняшний день решена методом рентгеновской кристаллографии.

Нельсон обнаружил, что когда сухие кристаллы микрометрового размера освещаются лазером в среде без кислорода, они генерируют потенциал более 10 В.

За более чем четыре десятилетия исследований и преподавания Нельсон обучил многих студентов со всего мира, которые продолжают свои исследования и теперь вносят свой вклад в развитие науки.