Boris Rotman
Inmunólogo y biólogo molecular chileno-estadounidense (1924-2021)

Marcos Boris Rotman
Boris Rotman, 2011
Nacido( 04-12-1924 )4 de diciembre de 1924 [1]
Buenos Aires , Argentina
Fallecido11 de julio de 2021 (11 de julio de 2021)(96 años)
CiudadaníaAmericano
Alma máterUniversidad de Illinois (PhD, 1952)
Universidad Técnica Federico Santa María (MS, 1948)
Conocido porPrimer experimento de molécula única en biología
Cónyuge(s)Raquel Yudelevich S. (1933-1971; viuda)
Rosario Guzman-Rotman (casada en 1993)
NiñosJessica R. Yates
PremiosPremio del Gobernador del Estado de Rhode Island por logros científicos (1990)
Carrera científica
CamposBioquímica
Biología molecular
InstitucionesUniversidad Brown
Facultad de Medicina de Stanford
Instituto Syntex de Biología Molecular, Stanford
Escuela de Medicina, Universidad de Chile
Instituto Karolinska
Instituto Weizmann de Ciencias – Departamento de Inmunología Química
TesisUna conversión hereditaria del fenotipo en la levadura.  (1952)
Asesor de doctoradoSalvador Luria y Sol Spiegelman
Otros asesores académicosJoshua Lederberg

Marcos Boris Rotman (4 de diciembre de 1924 – 11 de julio de 2021) fue un inmunólogo – biólogo molecular chileno-estadounidense y profesor emérito de Ciencias Médicas en la Escuela de Medicina Alpert de la Universidad de Brown . [2] Es ampliamente reconocido por realizar los primeros experimentos de moléculas individuales en biología. [3] [4] [5] [6] [7] Murió en julio de 2021 a la edad de 96 años. [8]

Educación

Rotman asistió a la escuela primaria y secundaria en el Instituto Nacional de Chile. En 1942, ganó una beca para asistir a la Universidad Técnica Federico Santa María , de donde se graduó con un título de ingeniero químico en 1948. En 1950, ingresó a la Universidad de Illinois y en 1952 obtuvo un doctorado en bioquímica / microbiología . [9] Sus mentores en la Universidad de Illinois fueron Salvador E. Luria ( premio Nobel 1969) y Sol Spiegelman ( Premio Albert Lasker de Investigación Médica Básica , 1974). Después de su graduación, Rotman fue investigador postdoctoral en el grupo de Joshua Lederberg (premio Nobel 1958) en la Universidad de Wisconsin-Madison , y más tarde, en el laboratorio de Bernard D. Davis en la Escuela de Medicina de Harvard . [10]

Carrera de investigación

En 1961, Rotman desarrolló un sistema capaz de medir la actividad enzimática de moléculas individuales de beta-galactosidasa y lo utilizó para realizar el primer experimento de molécula única en biología. [4] [5] [6] [7] [11]

Estos primeros experimentos permanecieron en la oscuridad durante más de 30 años, pero ahora se los reconoce como pioneros y muy influyentes. [4] [5] [6] [7] Una revisión afirma: "De hecho, este artículo es el origen no solo del campo de la enzimología de moléculas individuales, sino también de mucha investigación posterior de moléculas individuales". [4] La importancia de los experimentos de moléculas individuales se deriva de su capacidad para proporcionar conocimientos fundamentales que no se pueden obtener mediante la experimentación convencional. Por ejemplo, (a) el recambio enzimático se puede medir directamente a partir del número de moléculas fluorescentes del producto producido por una molécula enzimática individual. (b) El estudio de la inactivación térmica de una enzima a nivel de una sola molécula descubrió mecanismos sin precedentes. Es decir, el calentamiento provoca una distribución de todo o nada de la actividad enzimática, es decir, la población molecular consta de moléculas enzimáticas completamente activas o completamente inactivas. [11] Este experimento descarta un mecanismo plausible alternativo que postula que la inactivación térmica parcial produce moléculas enzimáticas con actividad parcial; (c) Por el contrario, la inactivación parcial de la beta-galactosidasa resultante del almacenamiento de la enzima cristalina bajo sulfato de amonio a baja temperatura (3-6 °C) durante varios años, provoca una distribución uniforme de moléculas de enzima parcialmente inactivadas, [12] (d) Una mutación puntual en el gen lacZ altera la actividad de la beta-galactosidasa produciendo poblaciones uniformes de moléculas de beta-galactosidasa con actividad parcial individual. [11]

Cabe destacar que el primer experimento con una sola molécula utilizó dos tecnologías innovadoras: la microfluídica basada en gotitas y los sustratos fluorogénicos. La primera fue desarrollada por JF Collins para medir el contenido de penicilinasa de Bacillus licheniformis individuales . [13] Los sustratos fluorogénicos son compuestos no fluorescentes que producen productos fluorescentes tras la acción enzimática. Los sustratos fluorogénicos sirven para aumentar la sensibilidad de los ensayos enzimáticos y muchos de ellos están disponibles comercialmente.

En 1966, Rotman y Papermaster descubrieron la fluorocromasia , un fenómeno celular universal caracterizado por la aparición inmediata de fluorescencia verde brillante dentro de células viables tras la exposición a ciertos sustratos fluorogénicos permeables a la membrana, como el diacetato de fluoresceína , el dibutirato de fluoresceína y el dipropionato de fluoresceína. [14] El fenómeno se utiliza comúnmente para medir la viabilidad celular de muchas especies diferentes, incluidos animales, embriones, plantas y microorganismos.

En 1968, Rotman y Celada informaron de la existencia de un subconjunto de anticuerpos con la capacidad sin precedentes de restaurar la actividad de moléculas mutadas de beta-galactosidasa defectuosa mediante cambio conformacional . [15] Posteriormente, esta capacidad excepcional de algunos anticuerpos ha sido objeto de muchos estudios. [16]

Premios

En 1990, Rotman recibió el Premio del Gobernador del Estado de Rhode Island a la Excelencia Científica. [17]

Publicaciones seleccionadas

  • Rotman, B.; Spiegelman, S. (1 de octubre de 1954). "Sobre el origen del carbono en la síntesis inducida de β-galactosidasa en Escherichia coli". Journal of Bacteriology . 68 (4): 419–429. doi :10.1128/JB.68.4.419-429.1954. ISSN  0021-9193. PMC  357415 . PMID  13201546.
  • Rotman, B. (1 de diciembre de 1961). "Medición de la actividad de moléculas individuales de β-D-galactosidasa". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 47 (12): 1981–1991. Bibcode :1961PNAS...47.1981R. doi : 10.1073/pnas.47.12.1981 . ISSN  0027-8424. PMC  223251 . PMID  14038788.
  • Rotman, Boris; Zderic, John A.; Edelstein, Marvene (22 de junio de 1963). "Sustratos fluorogénicos para β-D-galactosidasas y fosfatasas derivadas de la fluoresceína (3, 6-dihidroxifluorano) y su éter monometílico". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 50 (1): 1–6. Bibcode :1963PNAS...50....1R. doi : 10.1073/pnas.50.1.1 . JSTOR  71664. PMC  300644 . PMID  13975398.
  • Rotman, B.; Papermaster, BW (1 de enero de 1966). "Propiedades de la membrana de células mamíferas vivas estudiadas mediante hidrólisis enzimática de ésteres fluorogénicos". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 55 (1): 134–141. Bibcode :1966PNAS...55..134R. doi : 10.1073/pnas.55.1.134 . ISSN  0027-8424. PMC  285766 . PMID  5220862.
  • Ganesan, AK; Rotman, B. (1 de marzo de 1966). "Sistemas de transporte de galactosa y galactósidos en Escherichia coli: I. Determinación genética y regulación de la permeasa de metil-galactosido". Journal of Molecular Biology . 16 (1): 42–50. doi :10.1016/S0022-2836(66)80261-9. ISSN  0022-2836. PMID  5331243.
  • Celada, F.; Rotman, B. (1 de marzo de 1967). "Una prueba fluorocromática para inmunocitotoxicidad contra células tumorales y leucocitos en placas de agarosa". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 57 (3): 630–636. Bibcode :1967PNAS...57..630C. doi : 10.1073/pnas.57.3.630 . ISSN  0027-8424. PMC  335555 . PMID  16591510.
  • Rotman, MB; Celada, F (1 de junio de 1968). "Activación mediada por anticuerpos de una beta-D-galactosidasa defectuosa extraída de un mutante de Escherichia coli". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 60 (2): 660–667. Bibcode :1968PNAS...60..660R. doi : 10.1073/pnas.60.2.660 . ISSN  0027-8424. PMC  225097 . PMID  4882747.
  • Rotman, B.; Ganesan, AK; Guzman, R. (14 de septiembre de 1968). "Sistemas de transporte de galactosa y galactósidos en Escherichia coli: II. Especificidades del sustrato y del inductor". Journal of Molecular Biology . 36 (2): 247–260. doi :10.1016/0022-2836(68)90379-3. ISSN  0022-2836. PMID  4939625.
  • Maloney, PC; Rotman, B. (1 de enero de 1973). "Distribución de β-d-galactosidasa inducida subóptimamente en Escherichia coli: el contenido enzimático de células individuales". Journal of Molecular Biology . 73 (1): 77–91. doi :10.1016/0022-2836(73)90160-5. ISSN  0022-2836. PMID  4570383.

Referencias

  1. ^ Hombres y mujeres científicos estadounidenses (2008), vol. 6, pág. 345
  2. ^ "Brown University" . Consultado el 10 de octubre de 2018 .
  3. ^ Lord, Samuel J.; Lee, Hsiao-lu D.; Moerner, WE (15 de marzo de 2010). "Espectroscopia de moléculas individuales e imágenes de biomoléculas en células vivas". Química analítica . 82 (6). Sociedad Química Estadounidense (ACS): 2192–2203. doi :10.1021/ac9024889. ISSN  0003-2700. PMC 2838489 . PMID  20163145. 
  4. ^ abcd Knight, Alex E. (2011). "Estudios de enzimas individuales: una perspectiva histórica". Enzimología de moléculas individuales . Métodos en biología molecular. Vol. 778. Totowa, NJ: Humana Press. págs. 1–9. doi :10.1007/978-1-61779-261-8_1. ISBN 978-1-61779-260-1. ISSN  1064-3745. PMID  21809196.
  5. ^ abc Engelkamp, ​​Hans; Hatzakis, Nikos S.; Hofkens, Johan; De Schryver, Frans C.; Nolte, Roeland JM ; Rowan, Alan E. (2006). "¿Las enzimas duermen y funcionan?". Chemical Communications (9). Royal Society of Chemistry (RSC): 935–40. doi :10.1039/b516013h. hdl : 2066/35945 . ISSN :  1359-7345. PMID:  16491170. S2CID  : 1460026.
  6. ^ abc Bard, Allen J. (23 de diciembre de 2008). "Hacia la electroquímica de moléculas enzimáticas individuales". ACS Nano . 2 (12). Sociedad Química Estadounidense (ACS): 2437–2440. doi :10.1021/nn800801z. ISSN  1936-0851. PMID  19206276.
  7. ^ abc Walt, David R. (19 de diciembre de 2012). "Métodos ópticos para la detección y el análisis de moléculas individuales". Química analítica . 85 (3). Sociedad Química Estadounidense (ACS): 1258–1263. doi :10.1021/ac3027178. ISSN  0003-2700. PMC 3565068 . PMID  23215010. 
  8. ^ Homenaje a Marcos Boris Rotman (QEPD)
  9. ^ Mathys, JM; Archivos del Smithsonian; Fundación Alfred P. Sloan (1992). Guía de las colecciones del Programa de Videohistoria del Smithsonian: patrocinado por la Fundación Alfred P. Sloan. Archivos del Instituto Smithsonian. p. 8 . Consultado el 23 de junio de 2019 . Marcos Boris Rotman recibió su maestría en ingeniería química de la Universidad F. Santa María en Chile en 1948, y su doctorado en microbiología, química orgánica y bioquímica de la Universidad de Illinois en 1952. Después de completar su ...
  10. ^ "La historia de las entrevistas sobre el clasificador celular · SOVA". SOVA . Consultado el 22 de junio de 2019 .
  11. ^ abc Rotman, B. (1 de diciembre de 1961). "Medición de la actividad de moléculas individuales de β-D-galactosidasa". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 47 (12): 1981–1991. Bibcode :1961PNAS...47.1981R. doi : 10.1073/pnas.47.12.1981 . ISSN  0027-8424. PMC 223251 . PMID  14038788. 
  12. ^ El operón de la lactosa . 1970. ISBN 978-0-317-11809-4.
  13. ^ Collins, JF (1962). "Estimación de penicilinasa en células bacterianas individuales". Biochem. J. 82 : 28 P.
  14. ^ Pilet, PE (2012). Las propiedades fisiológicas de los protoplastos vegetales. Actas en ciencias de la vida. Springer Berlin Heidelberg. pág. 29. ISBN 978-3-642-70144-3. Recuperado el 22 de junio de 2019. El otro fluorocromo, el diacetato de fluoresceína, que se demostró por primera vez en 1966 (Rotman y Papermaster 1966) que induce fluorescencia en células animales, se adaptó posteriormente a las células vegetales (Heslop-Harrison y Heslop-Harrison 1970, Widholm 1972) ...
  15. ^ Rotman, MB; Celada, F. (1 de junio de 1968). "Activación mediada por anticuerpos de una beta-D-galactosidasa defectuosa extraída de un mutante de Escherichia coli". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 60 (2): 660–667. Bibcode :1968PNAS...60..660R. doi : 10.1073/pnas.60.2.660 . ISSN  0027-8424. PMC 225097 . PMID  4882747. 
  16. ^ Celada, F.; Schumaker, VN; Sercarz, EE (2012). La conformación de proteínas como señal inmunológica. Springer US. pág. 240. ISBN 978-1-4613-3778-2. Recuperado el 22 de junio de 2019 .
  17. ^ "Rotman, Boris". Investigadores @ Brown . 14 de febrero de 2019. Archivado desde el original el 14 de febrero de 2019 . Consultado el 22 de junio de 2019 .
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