Eileen Southgate

Eileen Southgate
Nationalitet	brittisk
Känd för	kartläggning av C. elegans nervsystem
Vetenskaplig karriär
Fält	Biologi , Biokemi
institutioner	Medicinska forskningsrådets laboratorium för molekylärbiologi
Akademiska rådgivare	Max Perutz , Sydney Brenner , Vernon Ingram

Eileen Southgate är en brittisk biolog som kartlade hela nervsystemet hos rundmasken Caenorhabditis elegans (C. elegans), tillsammans med John White , Nichol Thomson och Sydney Brenner . Arbetet, utfört till stor del genom att handspåra tusentals serieelektronmikrofotografier, var den första kompletta nervsystemkartan över något djur och det hjälpte till att etablera C. elegans som en modellorganism. Bland andra projekt som genomfördes som laboratorieassistent vid Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology (MRC-LMB), bidrog Southgate till arbetet med att lösa hemoglobinstrukturen med Max Perutz och John Kendrew , och undersöka orsakerna till sicklecellssjukdom med Vernon Ingram .

Karriär

Southgate tillbringade hela sin karriär som laboratorietekniker vid Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology ( MRC LMB). Hon började arbeta där 1956, vid 16 års ålder, efter att ha fått möjligheten av en yrkesofficer som kom till hennes skola.

Southgate arbetade initialt för Max Perutz och John Kendrew och studerade hemoglobin , proteinet som ansvarar för att transportera syre genom hela blodomloppet, och det relaterade proteinet myoglobin . Bland andra jobb fick hon i uppdrag att hjälpa till att förbereda hemoglobin och myoglobin för röntgenkristallografi , en teknik som används för att bestämma strukturerna hos kristalliserade molekyler som proteiner, baserat på hur de interagerar med röntgenstrålar för att producera ett diffraktionsmönster. Delvis tack vare Southgates hjälp, löste Perutz och Kendrew kristallstrukturer av hemoglobin och myoglobin, och vann dem 1962 års Nobelpris i kemi för "för att vara de första att framgångsrikt identifiera strukturerna hos komplexa proteiner." Southgate genomförde ytterligare forskning om hemoglobin med Vernon Ingram , och hjälpte till med hans forskning om sicklecellssjukdom, en genetisk sjukdom där en mutation i hemoglobin får det att bilda kedjor (polymerisera) och blockera blodkärl.

1962 arbetade Southgate kort med Reuben Lebermen på hans studier av växtvirus; hon odlade växterna, som sedan infekterades av virus han ville studera, sedan skördade hon dem och renade ut viruspartiklarna. Hon gick sedan till jobbet för Tony Stretton , där hon, efter att ha hjälpt honom att undersöka β-galaktosidas , hjälpte till i hans utforskning av nervsystemet hos den parasitära nematoden Ascaris lumbricoides med hjälp av ljusmikroskopi . När Stretton lämnade till University of Wisconsin 1971, gick Southgate för att arbeta med John White , som då var doktorand under Sydney Brenner .

Brenner var intresserad av att etablera C. elegans som en modellorganism vid MRC LMB, och använda den för att studera nervsystemet och dess koppling till genetik. I jakten på detta mål ville han få en komplett karta över C. elegans nervsystem, och Southgate fick i uppdrag att hjälpa John White och elektronmikroskopisten Nichol Thomas att uppnå detta. C. elegans är cirka 100 gånger mindre än Ascaris (~1 mm jämfört med ~10 cm), så de var tvungna att använda en högupplöst bildteknik, elektronmikroskopi . Nichol Thomson hjälpte till att förbereda tusentals seriella tvärsnitt av C. elegans maskar, som Southgate avbildade, skrev ut och spårade. Hon märkte cellkropparna, processerna och kopplingarna i varje bild och arbetade med John White för att spåra varje neurons resa genom masken. Processen tog nästan 15 år och kulminerade i en 340 sidor lång artikel som publicerades 1986 i The Philosophical Transactions of the Royal Society B . Officiellt titulerad "Strukturen av nervsystemet hos nematoden Caenorhabditis elegans", kallas det ofta för sin löpande titel, "The Mind of a Worm." De identifierade 302 neuroner i masken hermafrodit C. elegans, som de grupperade i 118 klasser, och de upptäckte att layouten och kopplingarna var praktiskt taget desamma i genetiskt identiska maskar. De hittade närmare 8 000 totalt synapser (cell-till-cell-kopplingar) som inkluderade cirka 2000 neuromuskulära kopplingar , 5 000 kemiska synapser och 600 gap junctions (där kommunikation sker genom elektriska signaler). Att ha kartan hjälpte till att etablera C. elegans som en modellorganism och möjliggjorde ytterligare forskning om neurala kretsar och generna som var involverade i att etablera C. elegans neurala layout. Dessutom hjälpte det forskare att studera analoga nerver andra nematoder, inklusive Ascari s , som, på grund av sin större storlek, är mer mottaglig för elektrofysiologisk undersökning. Southgate gick i pension 1993.

Bibliografi

•   White, John Graham; Southgate, Eileen; Thomson, JN; Brenner, Sydney (1986-11-12). "Strukturen av nervsystemet hos nematoden Caenorhabditis elegans" . Philosophical Transactions of the Royal Society of London. B, Biologiska vetenskaper . 314 (1165): 1–340. doi : 10.1098/rstb.1986.0056 . PMID 22462104 .