ماركوس بوريس روتمان

ماركوس بوريس روتمان (4 ديسمبر 1924 - 11 يوليو 2021) كان عالم مناعة تشيلي أمريكي - عالم أحياء جزيئية وأستاذ فخري للعلوم الطبية في كلية ألبرت الطبية بجامعة براون، 2] من المعروف على نطاق واسع أنه أجرى أول تجارب جزيء واحد في علم الأحياء، 3][4][5][6][7] توفي في يوليو 2021 عن عمر يناهز 96 عاما.

التعليم 

التحق روتمان بالمدرسة الابتدائية والثانوية في المعهد الوطني في تشيلي، حصل على منحة دراسية لحضور جامعة فيديريكو سانتا ماريا في عام 1942 وتخرج بدرجة هندسة كيميائية في عام 1948. التحق في عام 1950 بجامعة إلينوي وفي عام 1952 حصل على درجة الدكتوراه في الكيمياء الحيوية/علم الأحياء الدقيقة. 9] كان مرشدوه في جامعة إلينوي سلفادور إي. لوريا (الحائز على جائزة نوبل 1969) وسول شبيجلمان (جائزة ألبرت لاسكر للبحوث الطبية الأساسية 1974). بعد التخرج كان روتمان باحثا ما بعد الدكتوراه في مجموعة جوشوا ليدربرغ (الحائز على جائزة نوبل 1958) في جامعة ويسكونسن ماديسون، ثم في مختبر برنارد دي. ديفيس في كلية الطب بجامعة هارفارد.

مهنة البحث 
طور روتمان في عام 1961 نظامًا قادرًا على قياس النشاط الأنزيمي للجزيئات الفردية من بيتا غالاكتوزيداز واستخدمه لإجراء أول تجربة جزيء واحد في علم الأحياء.

ظلت هذه التجارب المبكرة غامضة لأكثر من 30 عامًا ولكنها معترف بها الآن على أنها رائدة ومؤثرة للغاية. 4][5][6][7] تنص المراجعة على "في الواقع إن هذه الورقة ليست فقط أصل مجال علم الإنزيمات أحادي الجزيء ولكن أيضا الكثير من الأبحاث اللاحقة ذات الجزيء الواحد."[ 4] تستمد أهمية تجارب الجزيء الواحد من قدرتها على تقديم رؤى أساسية لا يمكن تحقيقها عن طريق التجارب التقليدية، على سبيل المثال (أ) يمكن قياس دوران الإنزيم مباشرة من عدد جزيئات الفلورسنت للمنتج الذي ينتجه جزيء إنزيم فردي. (ب) كشفت دراسة تعطيل الحرارة لإنزيم على مستوى جزيء واحد عن آليات غير مسبوقة؛ أي أن التسخين يسبب توزيعًا كليًا أو لا شيء للنشاط الأنزيمي، أي أن السكان الجزيئيين يتكونون إما من جزيئات إنزيم نشطة بالكامل أو غير نشطة تمامًا. 11] تستبعد هذه التجربة آلية بديلة معقولة تفترض أن تعطيل الحرارة الجزئي ينتج جزيئات إنزيم ذات نشاط جزئي؛ (ج) على النقيض من ذلك فإن التعطيل الجزئي من بيتا غالاكتوزيداز الناتج عن تخزين الإنزيم البلوري تحت كبريتات الأمونيوم عند درجة حرارة منخفضة (3-6 درجة مئوية) لعدة سنوات يسبب توزيعا موحدًا لجزيئات الإنزيم المعطلة جزئيا،[12] (د) يغير الطفرة النقطية في جين lacZ نشاط بيتا غالاكتوزيداز الذي ينتج مجموعات موحدة من جزيئات بيتا غالاكتوزيداز مع نشاط جزئي فردي.

من الجدير بالذكر أن أول تجربة أحادية الجزيء استخدمت تقنيتين مبتكرتين هما الموائع الدقيقة القائمة على القطرات والركائز الفلورية. تم تطوير الأول بواسطة J. F. Collins لقياس محتوى البنسليناز في Bacillus licheniformis الفردية. 13] الركيزة الفلورية الأخيرة هي مركبات غير فلورية تنتج منتجات فلورية عند العمل الأنزيمي، تعمل الركائز الفلوروجينية على زيادة حساسية فحوصات الإنزيم والعديد منها متاح تجاريًا.

اكتشف روتمان وبابرماستر فلوروكروماسيا في عام 1966 وهي ظاهرة خلوية عالمية تتميز بالظهور الفوري للمضان الأخضر الساطع داخل الخلايا القابلة للحياة عند التعرض لبعض الركائز الفلورية النفاذية للغشاء مثل ثنائي الأسيتات الفلوريسين والفلوريسين ديبوتيرات والفلوريسين ديبروبيونات، 14] تستخدم هذه الظاهرة عادة لقياس الجدوى الخلوية للعديد من الأنواع المختلفة بما في ذلك الحيوانات والأجنة والنباتات والكائنات الحية الدقيقة.

في عام 1968، أبلغ روتمان وسيلادا عن وجود مجموعة فرعية من الأجسام المضادة مع قدرة غير مسبوقة على استعادة نشاط الجزيئات المتحورة من بيتا غالاكتوزيداز المعيب عن طريق التغيير التوافقي. 15] في وقت لاحق، خضعت هذه القدرة الاستثنائية لبعض الأجسام المضادة للعديد من الدراسات.

الجوائز 
حصل روتمان على جائزة حاكم ولاية رود آيلاند للتميز العلمي في عام 1990.

منشورات مختارة 
روتمان، ب. ; شبيجلمان، س. (1 أكتوبر 1954).. "حول أصل الكربون في التخليق المستحث β-galactosidase في الإشريكية القولونية". مجلة علم الجراثيم. 68 (4): 419-429. دوي: 10.1128/JB.68.4.419-429.1954. رقم ISSN 0021-9193. بي إم سي 357415. مؤشر PMID 13201546.

روتمان، ب. (1 ديسمبر 1961). "قياس نشاط الجزيئات المفردة من β-D-galactosidase". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.  47 (12): 1981-1991. Bibcode:1961PNAS...47.1981R. doi:10.1073/pnas.47.12.1981. رقم ISSN 0027-8424. بي إم سي 223251. مؤشر PMID 14038788.

روتمان، بوريس؛ زديريك، جون أ. ؛ إدلشتاين، مارفين (22 يونيو 1963). "الركائز الفلوروجينية ل β -D-galactosidases و Phosphatases المشتقة من الفلوريسين (3، 6-dihydroxyfluoran) وأثير مونوميثيل الخاص به". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية. 50 (1): 1-6. Bibcode:1963PNAS...50....1R. doi:10.1073/pnas.50.1.1. جيستور 71664. بي إم سي 300644. مؤشر PMID 13975398.

روتمان، ب. ; بابيراستر، ب. دبليو. (1 يناير 1966). "خصائص الغشاء لخلايا الثدييات الحية كما تمت دراستها عن طريق التحلل الأنزيمي للإسترات الفلورية". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.  55 (1): 134-141. Bibcode:1966PNAS...55..134R. doi:10.1073/pnas.55.1.134. رقم ISSN 0027-8424. بي إم سي 285766. مؤشر PMID 5220862.

غانيسان، أ. ك. ; روتمان، ب. (1 مارس 1966). "نظم نقل الجالاكتوز والجلاكتوسيدس في الإشريكية القولونية: أنا. التحديد الجيني وتنظيم بيرماز ميثيل غالاكتوزيد". مجلة البيولوجيا الجزيئية. 16 (1): 42-50. دوي: 10.1016/S0022-2836(66)80261-9. رقم ISSN 0022-2836. مؤشر PMID 5331243.

سيلادا، ف.؛ روتمان، ب. (1 مارس 1967). "اختبار فلوروكروماتي للسمية المناعية ضد الخلايا السرطانية والكريات البيض في لوحات الأغاروز". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.  57 (3): 630-636. Bibcode:1967PNAS...57..630C. doi:10.1073/pnas.57.3.630. رقم ISSN 0027-8424. بي إم سي 335555. مؤشر PMID 16591510.

روتمان، إم بي؛ سيلادا، إف (1 يونيو 1968). "التنشيط بوساطة الأجسام المضادة ل beta-D-galactosidase المعيب المستخرج من طفرة Escherichia coli". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.  60 (2): 660-667. Bibcode:1968PNAS...60..660R. doi:10.1073/pnas.60.2.660. رقم ISSN 0027-8424. بي إم سي 225097. مؤشر PMID 4882747.

روتمان، ب. ; غانيسان، أ. ك. ; جوزمان، ر. (14 سبتمبر 1968). "نظم نقل الجالاكتوز والجلاكتوزيدات في الإشريكية القولونية: II. خصائص الركيزة والمحفز".. مجلة البيولوجيا الجزيئية. 36 (2): 247-260. دوي: 10.1016/0022-2836(68)90379-3. رقم ISSN 0022-2836. مؤشر PMID 4939625.

مالوني، بي. ج. ; روتمان، ب. (1 يناير 1973). "توزيع β-d-galactosidase المستحث دون المستوى الأمثل في الإشريكية القولونية: محتوى الإنزيم في الخلايا الفردية". مجلة البيولوجيا الجزيئية. 73 (1): 77-91. دوي:10.1016/0022-2836(73)90160-5. رقم ISSN 0022-2836. مؤشر PMID 4570383.

المراجع 

علماء مناعة أمريكيون
خريجو جامعة إلينوي
مهاجرون تشيليون إلى الولايات المتحدة
مهاجرون أرجنتينيون إلى تشيلي