Roberta G. Shulmana

Robert Gerson Shulman (ur. 3 marca 1924) to amerykański biofizyk i emerytowany profesor biofizyki molekularnej i biochemii oraz starszy naukowiec na Wydziale Radiologii Diagnostycznej na Uniwersytecie Yale .

Wczesne życie i edukacja

Shulman urodził się w Nowym Jorku iw 1943 roku ukończył Phi Beta Kappa na Uniwersytecie Columbia , gdzie studiował chemię i studiował literaturę u Lionela Trillinga, który przez całe życie zachęcał Shulmana do nauk humanistycznych. Po ukończeniu studiów Shulman wstąpił do Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych . Służył na Pacyfiku w ostatnich dniach II wojny światowej jako Lt, jg USNR na USS Saratoga. Po wojnie wstąpił do Columbii jako doktorant. Jego wojenna praca z radarem zaprowadziła go do laboratorium Charlesa Townesa, który zajmował się spektroskopią mikrofalową. W historii mówionej z 2019 roku Shulman powiedział: „Kiedy [Townes] był studentem fizyki w Cal Tech, była książka o elektryczności i magnetyzmie… i Charlie przeczytał tę książkę, sprawdził ją i rozwiązał wszystkie problemów przedstawionych w książce, aby upewnić się, że zostały wykonane prawidłowo. Był więc najbardziej dokładnym, najlepiej zbadanym naukowcem, jakiego znałem ”. Shulman otrzymał tytuł doktora. w chemii na Uniwersytecie Columbia w 1949 roku, a od 1949 do 1950 był pracownikiem w California Institute of Technology . W Cal Tech poznał Alexa Richa, swojego współlokatora, który pracował z Linusem Paulingiem. „Byli tam wspaniałą grupą naukowców-profesorów, z których wielu stało się moimi bohaterami. Kiedy w końcu poszłam na biologię, naprawdę doceniłam to, co zrobili i jacy byli wspaniali”. (Historia mówiona 2019)

Praca

Po tym roku postdoc dr Shulman podjął pracę w Hughes Aircraft Howarda Hughesa, współpracując z Harper Q. North, która prowadziła program półprzewodników firmy w ramach grupy badawczej produkującej diody germanowe Hughesa, które były sprzedawane jako „ Fusion-zamknięty w szkle.” W 1953 roku dołączył do działu badań fizyki w Bell Telephone Laboratories w Murray Hill, NJ, gdzie rozpoczął badania nad wykorzystaniem NMR w fizyce materii skondensowanej, w szczególności badając materiały magnetyczne, takie jak fluorki paramagnetyczne, gdzie zdefiniował wiązania kowalencyjne i reakcje wymiany odpowiedzialne za za ich antyferromagnetyzm w tych głównie jonowych związkach. W końcu zainteresował się rosyjskimi twierdzeniami, że DNA jest materiałem magnetycznym, które, jak wykazał, były błędne. W 1961 roku otrzymał stypendium Guggenheima, aby studiować za granicą jako profesor wizytujący fizyki w Ecole Normale w Paryżu, a ponieważ jego zainteresowania przesunęły się w stronę materiałów biologicznych, przeniósł się, z błogosławieństwem Guggenheima, do Laboratorium Biologii Molekularnej w Cambridge. „Było wiele spekulacji na temat DNA”, powiedział jeszcze w Bell Labs, „więc wróciłem do Alexa Richa, który był wówczas uznanym biologiem. Powiedziałem:„ Chciałbym iść na biologię, gdzie powinienem Idę na urlop naukowy? Odpowiedź brzmiała: „Jeśli możesz, idź pracować z Francisem Crickiem”. W latach 1961–1962 pracował z Crickiem i Sidneyem Brennerami w Cambridge, „na starym dziedzińcu Cavendish Lab”, pomagając „dopracować hipotezę Cricka dotyczącą sposobu odczytywania kodu DNA do syntezy białka".

W Cambridge, rozmawiając o tym, jakie eksperymenty należy przeprowadzić w związku z tym, jak odczytano kod genetyczny, Francis chodził dookoła i mówił: „Czuję, że w każdej chwili cała hipoteza pójdzie w błoto. Zrobimy eksperyment i będzie obalić to wszystko, a zostaniemy z niczym”. „Czuję to każdego dnia, kiedy tu przychodzę, przerażony tym”. I to była taka cudowna rzecz usłyszeć o nauce. ..."Zdaję sobie sprawę, że to hipoteza. Robimy eksperymenty, które potwierdzają tę hipotezę i daje nam to pewność, że hipoteza jest dokładnym opisem świata, jakiejś części świata. Ale to hipoteza i musimy Nigdy o tym nie zapominaj. W stosunku Francisa do wyników naukowych była nieśmiałość i niepewność, ponieważ pomimo sukcesu jego twórczych hipotez pozostawał otwarty na wszelkie wyniki, które je obalą. I tak naprawdę była to piękna ilustracja tego, czym może być nauka. " (Historia mówiona 2019). Innego dnia Francis podczas dyskusji powiedział, że możemy przeprowadzić eksperyment Sidneya, który oznaczał próbę eksperymentalnej identyfikacji terminatorów łańcucha w DNA, do czego zgłosiłem się na ochotnika i dzięki wskazówkom Leslie Barnett udało mi się to osiągnąć. Ale zamiast kontynuować biologię molekularną, byłem bardziej zainteresowany wytyczaniem nowych kierunków biologicznego NMR i wróciłem do Bell Labs, aby śledzić NMR i inne badania spektroskopowe materiałów biologicznych i organizmów. Wraz z Terrym Eisingerem i Billem Blumbergiem stworzyłem grupę młodych naukowców, która ostatecznie przekształciła się w Wydział Badań Biofizycznych. Przez kilka dziesięcioleci byliśmy pionierami w wykorzystaniu magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR), obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI), innych form spektroskopii i EXAFS do badania procesów biochemicznych. Badania wkrótce skupiły się na nieinwazyjnych badaniach jądrowego rezonansu magnetycznego in vivo na ludziach i zwierzętach

Proponując kierunek, w jakim obrał po powrocie do Bell Labs, dr Shulman powiedział: „Zauważam, że w tamtym czasie (1962) metabolizm znalazł się w centrum badań biologicznych w stosunku do genetyki udostępnionej dzięki odkryciom DNA Cricka. Zaproponowałem jednak badanie metabolizmu, które było tradycyjną funkcją biochemii, w tamtym czasie ogólnie ignorowane w poszukiwaniu wiedzy genetycznej, ale które, jak sądziłem, można ożywić metodami fizycznymi opracowanymi w Bell Labs. W ten sposób połączyłem rozwój technika fizyczna z rozszerzeniem jej stosowalności do problemów biologicznych, dzięki której podążałem za praktyką dwóch słynnych na całym świecie laboratoriów, w których pracowałem. Z tym zamiarem wróciłem do Bell Labs i założyłem dział biofizyki, który przyciągnął wspaniałą grupę naukowców , gdzie badaliśmy biomolekuły i opracowaliśmy metody in vivo śledzenia za pomocą NMR szlaków biochemicznych stabilnych izotopów.Członkowie tego Wydziału następnie samodzielnie przeszli do ekscytujących odkryć, które przyniosły jedną Nagrodę Nobla, Kurt Wuthrich, wynalezienie fMRI przez Seiji Ogawa i sieci neuronowych autorstwa Johna Hopfielda”. (Historia mówiona 2019). Rozszerzyli NMR in vivo i zajęli wiele ważnych stanowisk w środowisku akademickim, przemyśle i historii rządowej)

Dr Shulman rozpoczął pracę na wydziale Yale w 1979 r. W 1962 r. był stypendystą Guggenheima . Jest członkiem Narodowej Akademii Nauk i Instytutu Medycyny. Ku zaskoczeniu swoich nowych kolegów porzucił badanie struktury biomolekularnej na rzecz ścieżek in vivo. „Z pomocą od początku Jeffa Algera, Kamila Ugurbila i Jana den Hollandera, a wkrótce potem Kevina Behara i Douga Rothmana, pierwszego z kilku doktorantów, kontynuowaliśmy badania in vivo metabolizm w drożdżach, ludzkich mięśniach i mózgu. Badania drożdży przeprowadzono w latach 80. XX wieku, a ich wyniki były podstawą analizy kontroli metabolicznej szlaków glukozy drożdży w 2015 i 2020 r. Badania mięśni ludzkich doprowadziły do ​​ważnego wyniku, że aktywność kinaz zmienia aktywność enzymów, a nie, jak zwykle uważa się, do kontrolowania przepływu szlaku, ale do utrzymania homeostazy biochemicznych związków pośrednich. Umożliwiło to pomiar glikogenu in vivo, który we współpracy z dwoma kolegami klinicznymi, Gerrym Shulmanem i Ralphem De Fronzo, a faktycznie wykonany przez Douga Rothmana, który stał się naukową siłą naszych wysiłków, został wykorzystany do pomiaru szlaków glukozy w typie 2 Diabetycy w porównaniu z grupą kontrolną. Pokazało to, że przepływ syntezy glikogenu, który magazynował glukozę jako glikogen mięśniowy, był kontrolowany nie przez syntazę glikogenu, jak zakładano, ale przez transportery glukozy, które były niewystarczająco zmobilizowane u pacjentów z typem 2, i został następnie opracowany przez Douga Rothmana i Gerry Shulman jako mechanizm tej powszechnej patologii. „Badania 13CNMR ludzkiego mózgu, ponownie prowadzone przez Douga Rothmana, zmierzyły przepływ cyklu glutaminianu/glutaminy, tym samym ilościowo ujednolicając elektryczne, neuroprzekaźnikowe i elektryczne pomiary mózgu, które obecnie stanowią podstawę funkcji mózgu. Do tego stopnia, że ​​te in vivo Dzięki pomiarom mózgu, drożdży i mięśni udało się pokazać moc NMR i innych spektroskopowych pomiarów energii, cel, który wyznaczyłem w 1962 roku, polegający na połączeniu sił Bell Labs i LMB w Cambridge, został osiągnięty. lub niestety zaniedbane w tej relacji podziękowania należą się Fundacji Guggenheima, której dalekowzroczne rozumienie nauki umożliwiło to”. On był Guggenheim Fellow w 1962. Jest członkiem Narodowej Akademii Nauk i Instytutu Medycyny (obecnie Narodowej Akademii Medycznej.

Życie osobiste

Jest żonaty ze Stephanie S. Spangler i ma dwóch żyjących synów Marka R. Shulmana i Jamesa L. Shulmana.

Linki zewnętrzne

• Biografia Shulmana w Yale